Die
Erfindung betrifft eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit Merkmalen
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The
The invention relates to a supercharged internal combustion engine having features
according to the preamble of claim 1.
Die
Erfindung geht aus von Serienbrennkraftmaschinen der Anmelderin.
Dabei sind das AGR-Steuerorgan, das Wastegate für Abgasabblasung und eine Drosselklappe
als Absperrorgan der Motorbremseinrichtung jeweils als eigenständige Bauteile
in den Abgastrakt der Brennkraftmaschine eingebaut und jeweils auch
mit einem eigenen Stellmotor ausgestattet worden. Abgesehen vom
großen Platzbedarf
dieser Organe stellen diese auch einen erheblichen Kostenfaktor
dar. Für
verschiedene Anwendungsfälle
der Brennkraftmaschine stellte sich zusätzlich zur Regelung über die
wastegate-seitige Abblasung die Forderung nach einer eigenständigen Regelbarkeit
des Abgasturboladers, was z. B. durch einen solchen mit variabler
Turbinengeometrie (VTG) erreicht wurde. Abgasturbolader mit VTG
aber sind einschließlich
Regel- und Steuereinrichtung wesentlich teuerer als ungeregelte
Abgasturbolader, so dass schon aus diesem Grund meist auf deren
Serieneinsatz verzichtet wird. Eine Anordnung dieser Art ist z. B.
aus der DE 199 18
232 C2 bekannt. Dort ist ein Turbolader beschrieben, bei
dem zwei oder mehr Abgasrohre, auf einem Kreisumfang gleichmäßig verteilt,
in das Turbinengehäuse
des Turboladers münden.
In dem Turbinengehäuse
ist, konzentrisch zum Turbinenrad gelagert, ein Drehschieber angeordnet, mittels
dem zwischen Turbinenrad und der Mündung der Abgasrohre liegende
Wandabschnitte des Gehäuses
so verschiebbar sind, dass die Abgasrohre entweder in fluidischer
Verbindung zueinander stehen oder gegeneinander abgeschottet sind.
Darüber hinaus
ist in dem Turbinengehäuse
in Verbindung mit dem Drehschieber eine variable Abgasrückführung realisiert.The invention is based on the serial internal combustion engines of the applicant. In this case, the EGR control element, the wastegate wastegate and a throttle flap as a shut-off device of the engine brake device are each installed as separate components in the exhaust system of the engine and each equipped with its own servo motor. Apart from the large footprint of these organs, these also represent a significant cost factor. For various applications of the internal combustion engine was in addition to the regulation on the wastegate-side blow the demand for an independent controllability of the exhaust gas turbocharger what z. B. was achieved by such a variable turbine geometry (VTG). Turbocharger with VTG but are much more expensive than uncontrolled exhaust gas turbocharger, including regulating and control device, so that is omitted for the most part mostly their series use. An arrangement of this kind is z. B. from the DE 199 18 232 C2 known. There, a turbocharger is described in which two or more exhaust pipes, evenly distributed over a circumference, open into the turbine housing of the turbocharger. In the turbine housing, mounted concentrically to the turbine wheel, a rotary valve arranged by means of the turbine between the turbine and the mouth of the exhaust pipes wall sections of the housing are displaced so that the exhaust pipes are either in fluid communication with each other or are sealed off from each other. In addition, a variable exhaust gas recirculation is realized in the turbine housing in conjunction with the rotary valve.
Es
ist demgegenüber
Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei
der eine Abgasrückführung (AGR),
Motorbremsungen, Abgasabblasungen und Leistungsregelungen der ATL-Turbine
mit Mitteln darstellbar sind, die erheblich weniger Platz als bisher
dafür vorgesehene
Organe benötigen
und auch weniger Kostenaufwand verursachen.It
is in contrast
Object of the invention to provide an internal combustion engine, at
the exhaust gas recirculation (EGR),
Engine braking, exhaust blow-offs and power control of the ATL turbine
can be represented by means that have significantly less space than before
intended for this purpose
Need organs
and also cost less.
Diese
Aufgabe ist bei einer Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das AGR-Steuerorgan, das Absperrorgan der Motorbremsvorrichtung, das
Wastegateorgan für
Abgasabblasung und ein Steuerorgan für eine mengenmäßig unterschiedliche
Abgasbeaufschlagung der ATL-Turbine in einem Drehschieber realisiert
sind.These
Task is in an internal combustion engine of the generic type
according to the invention thereby
solved,
in that the EGR control element, the shut-off device of the engine brake device, the
Wastegateorgan for
Exhaust gas discharge and a control device for a quantitatively different
Exhaust gas application of the ATL turbine realized in a rotary valve
are.
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Details des erfindungsgemäßen Drehschiebers sind in den
Unteransprüchen
angegeben.advantageous
Embodiments and details of the rotary valve according to the invention are in the
dependent claims
specified.
Der
Drehschieber besitzt ein Gehäuse
mit vier in einen runden Innenraum ausmündenden Anschlusskanälen und
ein im Innenraum drehbar aufgenommenes Küken. Dabei ist am Eingangskanal
des Drehschiebers der Abgastrakt der Brennkraftmaschine, am ersten
Auslasskanal des Drehschiebers direkt oder über einen Verbindungskanal
die ATL-Turbine, am zweiten Auslasskanal des Drehschiebers eine zur
Abblasung dienende Bypassleitung und am dritten Auslasskanal des
Drehschiebers die AGR-Leitung angeschlossen. Das Küken des
Drehschiebers hat einen internen Durchlasskanal mit beispielsweise drei
unterschiedlich großen,
ortsfest an seinem Umfang verteilten Ein- bzw. Auslassquerschnitten,
zwischen jeweils zwei derselben sich umfangsseitig am Küken ein
Steuerflächenbereich
erstreckt. Alternativ hierzu ist es möglich, am Küken-Umfang verteilt zwei ortsfeste
und einen beweglichen, separat steuerbaren Steuerflächenbereich
vorzusehen, der beispielsweise zur Regelung der AGR dient. Die vier
Anschlusskanäle
des Drehschiebers münden
derart umfangsseitig verteilt in dessen Innenraum aus, außerdem sind
die drei Steuerflächenbereiche
sowie die drei Ein- bzw. Auslassquerschnitte des Durchlasskanals
derart am Umfang des Kükens
gegeben, dass je nach Verdreh- bzw. Einstellung des Kükens, welche
durch eine Steuereinrichtung bewirkt wird,
- a)
eine Drehzahl- und Leistungsregelung der ATL-Turbine aufgrund steuerbarer
Abgasmengenzuteilung und/oder
- b) einer Abgasabblasung mit steuerbarer Abblasemenge, und/oder
- c) eine AGR mit Regelung der ableitbaren AGR-Menge zwischen
Null und einem gewünschtem
Maximum, und/oder
- d) eine geregelte Motorbremsung aufgrund einer Zusteuerung des
Einlasskanals mit der Möglichkeit
einer variablen Einstellung auf unterschiedlich große Minimalabgasdurchlassquerschnitte
gegeben
ist.The rotary valve has a housing with four opening into a round interior connecting channels and a rotatably received in the interior chicks. In this case, the exhaust duct of the internal combustion engine at the first outlet of the rotary valve directly or via a connecting channel ATL turbine connected to the second outlet of the rotary valve serving for blowing bypass line and the third outlet of the rotary valve, the EGR line. The plug of the rotary valve has an internal passage channel with, for example, three differently sized inlet and outlet cross-sections, which are stationarily distributed on its circumference, between each two of which extends circumferentially on the plug a control surface area. Alternatively, it is possible to provide distributed on the chick circumference two stationary and a movable, separately controllable control surface area, which serves for example for controlling the EGR. The four connection channels of the rotary valve open out in such a way circumferentially distributed in the interior, also the three control surface areas and the three inlet and outlet sections of the passage channel are so given on the circumference of the chick that depending on the rotation or adjustment of the chick, which by a Control device is effected - a) a speed and power control of the ATL turbine due to controllable Abgasmengenzuteilung and / or
- b) a Abgasabblasung with controllable Abblasemenge, and / or
- c) an EGR with regulation of the derivable EGR quantity between zero and a desired maximum, and / or
- d) a controlled engine braking due to a control of the intake passage with the possibility of a variable adjustment to different sized minimum exhaust gas passage cross-sections
given is.
Vorzugsweise
münden
alle vier Anschlusskanäle
des Drehschiebers mit rechteckigem Querschnitt in dessen Innenraum
aus und die parallelen Längskanten
jedes Rechteckquerschnitts erstrecken sich parallel zur Drehachse
des Kükens.
Dabei können
alle vier Anschlusskanäle
des Drehschiebers mündungsseitig
jeweils einen gleich breiten und gleich langen Rechteck-Querschnitt, gegebenenfalls auch
unterschiedlich lange und breite Rechteck-Querschnitte haben. Die
Lagen und Größen der Mündungsquerschnitte
der Ein- und Auslasskanäle der
beiden Ausführungsbeispiele
und die zugehörigen
Anordnungen der Ein- bzw. Auslassquerschnitte des Durchlasskanals
am Küken
sind in den Ansprüchen
8 bis 10 und 12 angegeben. Verschiedene Lagerungsarten für das Küken sowie
Antriebe für
dieses sind in den Ansprüchen
11, 13 und 14 angegeben.Preferably, all four connection channels of the rotary valve open with a rectangular cross-section in the interior and the parallel longitudinal edges of each rectangular cross-section extending parallel to the axis of rotation of the plug. In this case, all four connection channels of the rotary valve mouth side each have a same width and equal length rectangular cross-section, possibly also have different lengths and wide rectangular cross-sections. The positions and sizes of the mouth cross sections of the inlet and outlet channels of the two embodiments and the associated arrangements of the inlet and outlet cross sections of the passage channel on the chick are specified in claims 8 to 10 and 12. Various La chicks and drives for this are given in claims 11, 13 and 14.
Nachstehend
ist die erfindungsgemäße Lösung anhand
zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigen:below
the solution according to the invention is based on
two embodiments shown in the drawings described in more detail.
In the drawing show:
1 schematisch
eine zweistufig aufgeladene Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Drehschieber, 1 schematically a two-stage supercharged internal combustion engine with the rotary valve according to the invention,
2A ein
erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Drehschiebers
schematisiert, 2A a first embodiment of the rotary valve according to the invention schematically,
2B den
Drehschieber gemäß 2A mit
Winkelangaben, 2 B according to the rotary valve 2A with angle information,
3 einen
Schnitt durch den Drehschieber von 2 entlang
der Schnittlinie III-III, 3 a section through the rotary valve of 2 along the section line III-III,
4 bis 18 jeweils
eine von 15 verschiedenen beispielhaft dargestellten Steuerstellungen
des Kükens
im Drehschieber von 2, 4 to 18 each one of 15 different exemplified control positions of the plug in the rotary valve of 2 .
19A ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehschiebers
schematisiert, 19A A second embodiment of the rotary valve according to the invention schematically,
19B den Drehschieber gemäß 19 mit
Winkelangaben, 19B according to the rotary valve 19 with angle information,
20 einen
Schnitt durch den Drehschieber von 19A entlang
der Schnittlinie A-A, und 20 a section through the rotary valve of 19A along the section line AA, and
21 einen
Schnitt durch den Drehschieber von 19A entlang
der Schnittlinie B-B. 21 a section through the rotary valve of 19A along the section line BB.
In 1 ist
eine aufgeladene Brennkraftmaschine 1 gezeigt, bei der
es sich beispielsweise um einen Dieselmotor eines Fahrzeugs handelt
und deren Abgasturbolader mit ATL bezeichnet ist. Dessen Turbine 2 ist
aus dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine 1 mit Abgas versorgbar
und dessen Verdichter 4 liefert verdichtete Ladeluft über eine
Zuleitung 5 in die Ladeluftsammelleitung 6 der
Brennkraftmaschine 1. Diese Brennkraftmaschine 1 weist
eine Motorbremsvorrichtung mit einer motorinternen Bremsvorrichtung,
beispielsweise einer solchen wie mit dem EP-Patent 0736672 geschützten, sowie
einem Absperrorgan im Abgastrakt 3 auf, mit dem dieser
während
einer Motorbremsbetriebsphase für
eine Aufstauung des Abgases zumindest nahezu vollständig absperrbar
ist.In 1 is a supercharged internal combustion engine 1 shown, which is for example a diesel engine of a vehicle and whose turbocharger is designated ATL. Its turbine 2 is from the exhaust tract of the internal combustion engine 1 supplied with exhaust gas and its compressor 4 provides compressed charge air via a supply line 5 into the charge air manifold 6 the internal combustion engine 1 , This internal combustion engine 1 has an engine brake device with an engine-internal braking device, for example, such as with the European patent 0736672 protected, as well as a shut-off device in the exhaust system 3 on, with which this is at least almost completely shut off during an engine braking phase for an accumulation of the exhaust gas.
Der
erfindungsgemäße Drehschieber
ist mit 10 bezeichnet. Dieser hat ein Gehäuse 11 mit
vier in einen runden Innenraum 12 ausmündenden Anschlusskanälen 13, 14, 15, 16.
Dabei ist am Eingangskanal 13 des Drehschiebers 10 der
Abgastrakt 3 der Brennkraftmaschine 1 angeschlossen.
Am ersten Auslasskanal 14 des Drehschiebers 10 ist
entweder direkt oder über
einen Verbindungskanal 17 die ATL-Turbine 2 angeschlossen.
Am zweiten Auslasskanal 15 ist eine die ATL-Turbine 2 umgehende
und in eine sich ausgangs der ATL-Turbine 2 anschließende Abgasleitung 18 einmündende Bypassleitung 19 angeschlossen.
Am dritten Auslasskanal 16 ist eine AGR-Leitung 20 angeschlossen,
die über
einen AGR-Kühler 21 führt und
in die Ladeluftsammelleitung 6 einmündet. Unter dem Kürzel AGR
ist Abgasrückführung zu
verstehen.The rotary valve according to the invention is with 10 designated. This one has a housing 11 with four in a round interior 12 outgoing connection channels 13 . 14 . 15 . 16 , It is at the entrance channel 13 of the rotary valve 10 the exhaust tract 3 the internal combustion engine 1 connected. At the first outlet 14 of the rotary valve 10 is either directly or via a connection channel 17 the ATL turbine 2 connected. At the second outlet channel 15 One is the ATL turbine 2 immediate and in an outlet of the ATL turbine 2 subsequent exhaust pipe 18 opening bypass line 19 connected. At the third outlet 16 is an EGR line 20 connected via an EGR cooler 21 leads and into the charge air manifold 6 opens. The abbreviation EGR refers to exhaust gas recirculation.
Der
erfindungsgemäße Drehschieber 10 vereinigt
in sich die Funktionen eines AGR-Steuerorgans,
des Absperrorgans der Motorbremsvorrichtung, eines Wastegateorgans
für Abgasabblasung und
eines Steuerorgans für
eine mengenmäßig unterschiedliche
Abgasbeaufschlagung der ATL-Turbine 2. Ein im Innenraum 12 des
Drehschiebers 10 drehbar aufgenommenes Küken 22 bildet
dabei ein Verteiler-, Regel- und Steuer- sowie Absperrorgan für das über den
Einlasskanal 13 in dessen Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas und leitet dieses gezielt in einen, zwei oder alle drei der
drei Auslasskanäle 14, 15, 16 und über diese
zu den angeschlossenen Organen 2, 19, 20.The rotary valve according to the invention 10 combines the functions of an EGR control element, the shut-off device of the engine brake device, a wastegate device for exhaust gas blow-off and a controller for a different amount of exhaust gas from the ATL turbine 2 , One in the interior 12 of the rotary valve 10 rotatably picked up chicks 22 forms a distributor, regulating and control as well as obturator for the via the inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas and directs this targeted in one, two or all three of the three outlet channels 14 . 15 . 16 and about these to the affiliated organs 2 . 19 . 20 ,
In
den dargestellten Beispielen münden
alle vier Anschlusskanäle 13, 14, 15, 16 mit
jeweils gleich breitem und gleich langem Rechteck-Querschnitt in den
Innenraum 12 des Drehschie bers 10 aus. Diese Rechteck-Querschnitte
könnten
jedoch auch unterschiedlich lang und breit sein. Die beiden Längskanten
jedes Rechteck-Querschnitts erstrecken sich parallel zur Drehachse 27 des
Kükens 22.In the examples shown, all four connection channels open 13 . 14 . 15 . 16 each with the same width and equal length rectangular cross section in the interior 12 the Drehschie bers 10 out. However, these rectangular cross sections could also be different in length and width. The two longitudinal edges of each rectangular cross-section extend parallel to the axis of rotation 27 of the chick 22 ,
Die
vier Anschlusskanäle 13, 14, 15, 16 des Drehschiebers 10 münden umfangsseitig
derart verteilt in dessen Innenraum 12 aus und das darin
drehbare Küken 22 ist
mit seinen Steuerflächenbereichen sowie
seinem Durchlasskanal mit seinen drei Ein- bzw. Auslassquerschnitten
in eine Vielzahl von Positionen einstellbar, derart, dass
- a) eine Leistungs-/Drehzahlregelung der ATL-Turbine
aufgrund steuerbarer Abgasmengenzuteilung und/oder
- b) einer Abgasabblasung mit steuerbarer Abgasabblasemenge, und/oder
- c) eine AGR mit Regelung der ableitbaren AGR-Menge zwischen
Null und einem gewünschtem
Maximum, und/oder
- d) eine geregelte Motorbremsung aufgrund einer Zusteuerung des
Einlasskanals mit der Möglichkeit
einer variablen Einstellung auf unterschiedlich große Minimalabgasdurchlassquerschnitte
gegeben
ist.The four connection channels 13 . 14 . 15 . 16 of the rotary valve 10 open out circumferentially distributed in the interior 12 out and the rotatable chick inside 22 is adjustable with its control surface areas as well as its passageway with its three inlet and outlet cross sections in a variety of positions, such that - a) a power / speed control of the ATL turbine due to controllable exhaust gas quantity allocation and / or
- b) a Abgasabblasung with controllable Abgasabblasemenge, and / or
- c) an EGR with regulation of the derivable EGR quantity between zero and a desired maximum, and / or
- d) a controlled engine braking due to a control of the intake passage with the possibility of a variable adjustment to different sized minimum exhaust gas passage cross-sections
given is.
Nachfolgend
ist auf die unterschiedlichen Einzelheiten der beiden Ausführungsvarianten
näher eingegangen.following
is due to the different details of the two variants
discussed in more detail.
Im
Fall des Drehschiebers 10 gemäß 2 bis 18 weist
dessen Küken 22 einen
internen Durchlasskanal 23 mit drei unterschiedlich großen, am
Umfang verteilten Ein- bzw. Auslassquerschnitten 23/1, 23/2, 23/3 und
umfangsseitig drei ortsfeste Steuerflächenbereiche 24, 25, 26 auf,
wobei sich der erste Steuerflächenbereich 24 zwischen
erstem und zweitem Ein- bzw.
Auslassquerschnitt 23/1 und 23/2, der zweite Steuertlächenbereich 25 zwischen
zweitem und drittem Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/2 und 23/3 und
der dritte Steuerflächenbereich 26 zwischen
erstem und drittem Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/1 und 23/3 erstreckt.
Die drei Steuerflächenbereiche 24, 25, 26 sind
dabei ebenso wie die drei Ein- bzw. Auslassquerschnitte 23/1, 23/2, 23/3 am
Küken 22 in
einer speziellen Lage und Größe gegeben,
auf die anschließend
ebenso wie auf die Lage der Kanäle 13, 14, 15, 16 unter
Zuhilfenahme von 2B näher eingegangen ist. Die Lage
der Kanäle 13, 14, 15, 16 ist
dabei wie folgt: Der erste Auslasskanal 14 mündet mit
seinem Mündungsquerschnitt um
einen Winkel α von
ca.In the case of the rotary valve 10 according to 2 to 18 shows his chick 22 an internal passageway 23 with three different sized, distributed on the circumference inlet and outlet sections 1.23 . 2.23 . 23.3 and circumferentially three fixed control surface areas 24 . 25 . 26 on, with the first control surface area 24 between the first and second inlet and outlet cross-section 1.23 and 2.23 , the second control area 25 between the second and third inlet and outlet cross section 2.23 and 23.3 and the third control area 26 between the first and third inlet and outlet cross-section 1.23 and 23.3 extends. The three control surface areas 24 . 25 . 26 are just like the three inlet and outlet sections 1.23 . 2.23 . 23.3 at the chick 22 given in a special location and size, on the subsequent as well as on the location of the channels 13 . 14 . 15 . 16 with the help of 2 B is discussed in detail. The location of the channels 13 . 14 . 15 . 16 is as follows: The first outlet channel 14 opens with its mouth cross section by an angle α of approx.
+137°, der zweite
Auslasskanal 15 mündet mit
seinem Mündungsquerschnitt
um einen Winkel β von
ca. +98° und
der dritte Auslasskanal 16 mündet mit seinem Mündungsquerschnitt
um einen Winkel γ von
ca. –108° – jeweils
bezogen auf die jeweilige Kanalmitte – gegenüber dem Mündungsquerschnitt des Einlasskanals 13 versetzt
in den Innenraum 12 des Drehschiebers 10 aus.
Ferner sind am Drehschieber-Küken 22 im
Detail folgende Verhältnisse
gegeben: Der erste, kleinste Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/1 des
Durchlasskanals 23 erstreckt sich über einen Umfangsabschnitt
von 32°.
Der zweite, mittelgroße
Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/2 erstreckt sich über einen
Umfangsabschnitt von ca. 48°.
Der dritte, größte Ein-
bzw. Auslassquerschnitt 23/3 des Durchlasskanals 23 erstreckt
sich über
einen Umfangsabschnitt von ca. 110°. Ferner überdeckt der sich am Umfang
des Kükens 22
- – zwischen
erstem und zweitem Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/1, 23/2 erstreckende
erste Steuerflächenbereich 24 ein
Umfangssegment von ca. 35°,
- – zwischen
zweitem und drittem Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/2, 23/3 erstreckende
zweite Steuertlächenbereich 25 ein
Umfangssegment von ca. 60° und
- – zwischen
drittem und erstem Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/3, 23/1 erstreckende
dritte Steuerflächenbereich 26 ein
Umfangssegment von ca. 75°.
+ 137 °, the second outlet channel 15 opens with its mouth cross section by an angle β of about + 98 ° and the third outlet channel 16 opens with its mouth cross section by an angle γ of about -108 ° - in each case based on the respective center of the channel - with respect to the mouth section of the inlet channel 13 moved into the interior 12 of the rotary valve 10 out. Further, on the rotary valve chick 22 The following conditions are given in detail: The first, smallest inlet and outlet cross-section 1.23 of the passageway 23 extends over a peripheral portion of 32 °. The second, medium-sized inlet and outlet cross-section 2.23 extends over a peripheral portion of about 48 °. The third, largest inlet and outlet cross-section 23.3 of the passageway 23 extends over a peripheral portion of about 110 °. It also covers the circumference of the chick 22 - - between the first and second inlet and outlet cross-section 1.23 . 2.23 extending first cam area 24 a circumferential segment of about 35 °,
- - between the second and third inlet and outlet sections 2.23 . 23.3 extending second control surface area 25 a circumferential segment of about 60 ° and
- - between the third and first inlet and outlet cross-section 23.3 . 1.23 extending third control surface area 26 a circumferential segment of about 75 °.
Außerdem überdeckt
jeder der vier Anschlusskanäle 13, 14, 15, 16 mit
der im Mündungsbereich
gegebenen Breite seines Rechteck-Querschnitts ein Bogensegment von
ca. 30° an
einem kreiszylindrischen Umfangsflächenabschnitt des Innenraumes 12.In addition, each of the four connection channels covers 13 . 14 . 15 . 16 with the given in the mouth region width of its rectangular cross section, an arc segment of about 30 ° on a circular cylindrical peripheral surface portion of the interior 12 ,
Das
Küken 22 besteht
im Beispiel gemäß 2A aus
zwei koaxialen, parallel zueinander beabstandeten Kreisscheiben 28, 29,
zwischen denen sich drei Distanzposten 30, 31, 32 erstrecken,
an denen umfangsseitig außen
jeweils einer der drei Steuerflächenbereiche 24, 25, 26 gegeben
ist. Der Innenraum 12 des Drehschiebers 10 ist
von einer Seite des Gehäuses 11 her
derart zugänglich,
dass das Küken 22 einbaubar
ist. Nach Einbau des Kükens 22 ist
der Innenraum 12 durch einen ein Teil des Gehäuses 11 bildenden,
in ihm zentrierten Deckel 33 verschließbar. Das Küken 22 ist dabei mit
seinen Kreisscheiben 28, 29 mit geringem Radialspiel
im Innenraum 12 drehbar aufgenommen und im Gehäuse 11, 33 über eine
Achse 34/1, 34/2 drehbar gelagert. Die Achse ist mit
einem Teil, z. B. dem Teil 34/2 durch den Deckel 33 hindurch
aus dem Gehäuse 11 heraus
verlängert und
dort an einem (nicht dargestellten) geeigneten elektrischen oder
hydraulischen Stellmotor angeschlossen. Dieser erhält seine
Stellbefehle für
eine entsprechende Ein- bzw. Verstellung des Kükens 22 von einer
(ebenfalls nicht dargestellten) elektronischen Steuereinheit, die
mikroprozessorgestützt
auf der Basis eingespeicherter Motor- und/oder anderer Betriebsdaten
sowie zugeführter
Daten-Istwerte arbeitet. Insbesondere, wenn die Brennkraftmaschine das
Antriebsaggregat eines Fahrzeugs bildet, werden auch Fahrbetriebsspezifische
Daten zur Einstellung des Küken 22 herangezogen.The chick 22 exists in the example according to 2A from two coaxial, mutually spaced circular discs 28 . 29 between which there are three spacers 30 . 31 . 32 extend, on which circumferentially outside each one of the three control surface areas 24 . 25 . 26 given is. The interior 12 of the rotary valve 10 is from one side of the case 11 accessible so that the chick 22 can be installed. After installation of the chick 22 is the interior 12 through a part of the case 11 forming, centered in it lid 33 closable. The chick 22 is there with his circular disks 28 . 29 with low radial clearance in the interior 12 rotatably received and in the housing 11 . 33 over an axis 34/1 . 34/2 rotatably mounted. The axis is with a part, z. B. the part 34/2 through the lid 33 through the case 11 extended out there and connected to a (not shown) suitable electric or hydraulic servomotor. This receives its control commands for a corresponding input or adjustment of the chick 22 from an electronic control unit (likewise not shown) which operates on a microprocessor basis on the basis of stored motor and / or other operating data as well as supplied actual data values. In particular, when the internal combustion engine forms the drive unit of a vehicle, also drive specific data for adjusting the chick 22 used.
In
den 4 bis 18 sind vom Drehschieber 10 des
Beispiels gemäß 2A fünfzehn verschiedene
Stellungen des Kükens 22 gezeigt. 4 zeigt
dabei die angenommene O-Stellung des Kükens 22, aus der dieses
in der einen (+) oder anderen (–)
Richtung durch den Stellmotor verstellbar ist. In dieser O-Stellung
des Kükens 22 erfolgt
keine AGR, das über
den Einlasskanal 13 in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas wird bei abgesperrtem zweitem und drittem Auslasskanal 15, 16 und
vollständig offenem
ersten Auslasskanal 14 über
diesen der ATL-Turbine 2 zugeführt.In the 4 to 18 are from the rotary valve 10 according to the example 2A fifteen different positions of the chick 22 shown. 4 shows the assumed O-position of the chick 22 from which this is adjustable in one (+) or other (-) direction by the servomotor. In this O-position of the chick 22 no EGR takes place via the inlet duct 13 in the passageway 23 fed exhaust gas is shut off with the second and third outlet channel 15 . 16 and completely open first exhaust duct 14 about this the ATL turbine 2 fed.
5 zeigt
das Küken 22 in
Verdrehstellung +1. Dabei wird das über den Einlasskanal 13 in
den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas bei abgesperrtem
zweitem Auslasskanal 15 teils dem ersten Auslasskanal 14,
teils dem dritten Auslasskanal 16 zugeführt. Das heißt, eine
Abgasteilmenge dient einer AGR mit mittlerer Rückführrate und die restliche Abgasteilmenge
geht zur ATL-Turbine 2. 5 shows the chick 22 in rotational position +1. This is done via the inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas shut off the second outlet channel 15 partly the first outlet channel 14 , partly the third outlet channel 16 fed. That is, one partial exhaust gas quantity serves for a medium recirculation EGR and the remaining partial exhaust gas quantity goes to the ATL turbine 2 ,
6 zeigt
das Küken 22 in
Verdrehstellung +2. Dabei wird das über den Einlasskanal 13 in
den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas in drei unterschiedlichen
Teilmengen den drei Auslasskanälen 14, 15, 16 zugeführt. Die
größte Abgasteilmenge dient
einer AGR mit hoher Rückführrate,
die zweite Abgasteilmenge wird abgeblasen und die dritte Abgasteilmenge
wird der ATL-Turbine 2 zugeführt, so dass letztere mit kleiner
Drehzahl und kleiner Leistung betrieben ist. 6 shows the chick 22 in rotational position +2. This is done via the inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas in three under different subsets of the three outlet channels 14 . 15 . 16 fed. The largest proportion of exhaust gas is used for an EGR with high recirculation rate, the second partial exhaust gas quantity is blown off and the third partial exhaust gas quantity becomes the ATL turbine 2 supplied, so that the latter is operated at low speed and low power.
7 zeigt
das Küken 22 in
Verdrehstellung +3. Dabei wird das über den Einlasskanal 13 in
den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas bei abgesperrtem
erstem Auslasskanal 14 in zwei unterschiedlichen Teilmengen
dem zweiten Auslasskanal 15 und dritten Auslasskanal 16 zugeführt. Die
erste, größte Teilmenge
dient einer AGR mit sehr großer Rückführrate.
Die zweite, kleinere Abgasteilmenge wird abgeblasen. 7 shows the chick 22 in rotational position +3. This is done via the inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas with shut off the first outlet channel 14 in two different subsets the second outlet channel 15 and third outlet channel 16 fed. The first, largest subset serves an EGR with a very high return rate. The second, smaller amount of exhaust gas is blown off.
8 zeigt
das Küken 22 in
Verdrehstellung +4. Es handelt sich dabei um eine Motorbremsstellung
des Kükens 22,
bei der der Eintrittsquerschnitt des Einlasskanals 13 durch
den Steuerflächenbereich 26 weitgehend,
zu etwa 90–95%,
abgesperrt ist und die minimal durchgehende, in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgasmenge in geringem Anteil dem dritten Auslasskanal 16 als
AGR sowie in größerem Anteil über den
zweiten Auslasskanal 15 abgeblasen wird. 8th shows the chick 22 in rotational position +4. It is an engine brake position of the chick 22 in which the inlet cross-section of the inlet channel 13 through the control area 26 largely, about 90-95%, is shut off and the minimum continuous, in the passageway 23 fed exhaust gas in a small proportion of the third outlet channel 16 as EGR and in greater part via the second outlet channel 15 is blown off.
9 zeigt
das Küken 22 in
Stellung +5. Es handelt sich dabei um eine weitere Motorbremsstellung,
bei der der Mündungsquerschnitt
des Einlasskanals 13 ebenfalls durch den Steuerflächenabschnitt 26 nahezu
vollständig,
zu etwa 90%, abgesperrt ist. Die geringe durchgelassene und in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgasmenge wird auf alle drei vollständig freigegebenen Auslasskanäle 14, 15, 16 verteilt.
Von Bedeutung ist dies für
die ATL-Turbine 2,
denn diese wird mit niedriger Drehzahl am Laufen gehalten und muss
daher nach Beendigung des Motorbremsvorgangs nicht aus Null hochbeschleunigt
werden. 9 shows the chick 22 in position +5. It is a further engine brake position, in which the mouth section of the intake passage 13 also through the control surface section 26 almost completely, about 90%, is shut off. The low transmitted and in the passageway 23 Inlet quantity of exhaust gas is applied to all three exhaust channels completely released 14 . 15 . 16 distributed. This is important for the ATL turbine 2 because it is kept running at a low speed and therefore does not need to be accelerated from zero after the engine braking operation has been completed.
10 zeigt
das Küken 22 in
Stellung +6. In dieser Stellung ist der Einlasskanal 13 voll
durchlässig
und das in den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas wird
in unterschiedlichen Teilmengen über
alle drei Auslasskanäle 14, 15, 16 abgeführt. Eine
geringe Abgasteilmenge dient einer AGR mit geringer Rückführrate.
Eine mittlere Abgasteilmenge wird über den teilweise aufgesteuerten
zweiten Auslasskanal 15 abgeblasen. Die größte Abgasteilmenge geht über den
voll aufgesteuerten ersten Auslasskanal 14 zur ATL-Turbine 2. 10 shows the chick 22 in position +6. In this position is the inlet channel 13 fully permeable and into the passageway 23 fed exhaust gas is in different subsets over all three exhaust ducts 14 . 15 . 16 dissipated. A small amount of exhaust gas is used for a low recirculation EGR. An average amount of exhaust gas is supplied via the partially opened second outlet channel 15 blown off. The largest amount of exhaust gas goes through the fully opened first exhaust duct 14 to the ATL turbine 2 ,
11 zeigt
das Küken 22 in
Stellung +7. Dabei handelt es sich um eine weitere mögliche Motorbremsstellung,
in der der Mündungsquerschnitt des
Einlasskanals 13 durch den Steuerflächenabschnitt 24 weitestgehend,
z. B. zu 80 bis 90%, abgesperrt ist. Die durchströmende geringe,
in den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgasmenge wird bei
abgesperrtem zweitem Auslasskanal 15 und drittem Auslasskanal 16 über den
vollständig
offenen ersten Auslasskanal 14 der ATL-Turbine 2 zugeführt, wodurch
diese mit Minimaldrehzahl am Laufen gehalten wird und nach Beendigung
des Motorbremsvorgangs schneller hochgefahren werden kann. 11 shows the chick 22 in position +7. This is another possible engine brake position in which the orifice cross-section of the intake port 13 through the control surface section 24 as far as possible, z. B. to 80 to 90%, is shut off. The low-flowing, in the passageway 23 fed exhaust gas quantity is shut off with the second outlet channel 15 and third outlet channel 16 over the fully open first exhaust duct 14 the ATL turbine 2 supplied, whereby this is kept running at minimum speed and can be started up faster after completion of the engine braking process.
12 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –1. Dabei
wird das über
den vollständig
offenen Einlasskanal 13 in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas bei abgesperrtem dritten Auslasskanal 16 etwa zu
gleichen Teilen über
den ersten Auslasskanal 14 und zweiten Auslasskanal 15 abgeführt, das
heißt, ein
Teil des Abgases wird abgeblasen und der andere Teil des Abgases
wird der ATL-Turbine 2 zugeführt, so dass diese auf eine
entsprechende Drehzahl und Leistung eingestellt ist. 12 shows the chick 22 in position -1. This is done via the fully open inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas shut off the third outlet channel 16 approximately equally over the first outlet channel 14 and second outlet channel 15 dissipated, that is, a portion of the exhaust gas is blown off and the other part of the exhaust gas is the ATL turbine 2 supplied so that it is set to a corresponding speed and power.
13 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –2. Auch
hierbei ist der dritte Auslasskanal 16 abgesperrt. Das über den
vollständig
offenen Einlasskanal 13 in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas wird in unterschiedlichen Teilmengen über den ersten Auslasskanal 14 und
zweiten Auslasskanal 15 abgeführt. Es handelt sich bei Stellung –2 im Vergleich
zu Stellung –1
um eine Stellung, bei der die Drehzahl und Leistung der ATL-Turbine 2 auf
einen geringeren Wert eingestellt ist, wobei ein Großteil des
Abgases über
den voll offenen zweiten Auslasskanal 15 abgeblasen und
ein nur kleiner Teil des Abgases über den weitgehend, zu etwa
80%, abgesperrten ersten Auslasskanal 14 zur ATL-Turbine 2 gelangt. 13 shows the chick 22 in position -2. Here, too, is the third outlet channel 16 shut off. The over the completely open inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas is in different subsets via the first outlet channel 14 and second outlet channel 15 dissipated. It is in position -2 compared to position -1 to a position at which the speed and power of the ATL turbine 2 is set to a lower value, with a majority of the exhaust gas over the fully open second exhaust duct 15 blown off and a small portion of the exhaust gas over the largely, about 80%, shut off the first outlet channel 14 to the ATL turbine 2 arrives.
14 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –3. Dabei
handelt es sich um eine weitere mögliche Motorbremsstellung,
in der der Mündungsquerschnitt des
Einlasskanals 13 durch den Steuerflächenbereich 25 weitestgehend,
zu etwa 90%, abgesperrt ist und das minimal durchgelassene, in den
Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas über alle drei Auslasskanäle 14, 15, 16 abgeführt wird.
Das heißt,
auch in diesem Fall bleibt die ATL-Turbine 2 mit einer
Grunddrehzahl betrieben, was nach Beendigung des Motorbremsvorgangs
deren erneute Beschleunigung begünstigt. 14 shows the chick 22 in position -3. This is another possible engine brake position in which the orifice cross-section of the intake port 13 through the control area 25 As far as possible, about 90%, is shut off and the minimum transmitted, in the passageway 23 fed exhaust gas through all three outlet channels 14 . 15 . 16 is dissipated. That means, in this case too, the ATL turbine remains 2 operated at a basic speed, which favors the renewed acceleration after the end of the engine braking process.
15 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –4. Auch
hier handelt es sich um eine weitere mögliche Motorbremsstellung,
in der der Mündungsquerschnitt des
Einlasskanals 13 durch den Steuerflächenbereich 25 weitestgehend,
zu etwa 90%, abgesperrt ist. Das minimal durchgelassene, in den
Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas wird auch hier über alle
drei Auslasskanäle 14, 15, 16 abgeführt, wobei
jedoch die Abgasteilmenge, die hier der ATL-Turbine 2 zugeführt wird
und diese auf kleiner Drehzahl hält,
kleiner ist als in Küken-Stellung –3. 15 shows the chick 22 in position -4. Again, there is another possible engine brake position, in which the mouth section of the intake passage 13 through the control area 25 as far as possible, about 90%, is closed off. The minimum transmitted, in the passageway 23 Injected exhaust gas is also here via all three exhaust ducts 14 . 15 . 16 dissipated, but with the proportion of exhaust gas, here the ATL turbine 2 is fed and keeps it at low speed, smaller than in chick position -3.
16 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –5. Dabei
wird das über
den voll offenen Einlasskanal 13 in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas bei voll abgesperrtem erstem Auslasskanal 14 teils über den zweiten
Auslasskanal 15 abgeblasen und teils über den dritten Auslasskanal 16 als
AGR abgeführt.
Dabei ergibt sich bei voll aufgesteuertem drittem Auslasskanal 16 eine
AGR mit sehr hoher Rückführrate. 16 shows the chick 22 in position -5. This is done via the fully open inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas with fully shut off the first exhaust duct 14 partly via the second outlet channel 15 blown off and partly via the third exhaust duct 16 discharged as EGR. This results in fully opened third outlet channel 16 an EGR with a very high return rate.
17 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –6. Dabei
handelt es sich wiederum um eine mögliche Motorbremsstellung,
bei der der Mündungsquerschnitt
des Einlasskanals 13 weitgehend, zu etwa 80%, durch den
Steuerflächenabschnitt 24 abgesperrt
ist und das minimal durchgelassene, in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas bei voll abgesperrtem zweitem Auslass kanal 15 teils über den
ersten Auslasskanal 14, teils über den dritten Auslasskanal 16 abgeführt wird.
Das heißt,
auch hier wird die ATL-Turbine 2 auf einer Grunddrehzahl
gehalten, die ihre Beschleunigung nach Beendigung eines Motorbremsvorgangs
begünstigt. 17 shows the chick 22 in position -6. This in turn is a possible engine brake position, in which the mouth section of the intake passage 13 largely, about 80%, through the control surface section 24 is shut off and the minimum transmitted, in the passageway 23 fed exhaust gas with fully shut off second outlet channel 15 partly via the first outlet channel 14 , partly via the third exhaust duct 16 is dissipated. That means, here too, the ATL turbine 2 held at a base speed, which favors their acceleration after completion of an engine braking operation.
18 zeigt
das Küken 22 in
Stellung –7. Dabei
sind ähnliche
Verhältnisse
wie in Stellung –6 gegeben,
jedoch ist der Mündungsquerschnitt
des Einlasskanals 13 durch den Steuerflächenabschnitt 24 noch
stärker,
zu 90–95%
abgesperrt. Das heißt, die
ATL-Turbine 2 erhält
hier den größten Anteil
des minimal in den Durchlasskanal 23 durchgelassenen und
aus diesem abgeführten
Abgases und ist daher mit einer höheren Grunddrehzahl als in
Stellung –6 betrieben. 18 shows the chick 22 in position -7. In this case, similar conditions are given as in position -6, but the mouth cross-section of the inlet channel 13 through the control surface section 24 even stronger, locked at 90-95%. That is, the ATL turbine 2 here receives the largest share of the minimal in the passageway 23 permeated and discharged from this exhaust gas and is therefore operated at a higher base speed than in position -6.
Die
in den 4 bis 18 gezeigten und vorstehend
erklärten
Schaltstellungen des Kükens 22 sind
repräsentativ
aus dem Verdrehspektrum herausgegriffen. Weitere sinnvolle Einstellungen
des Kükens 22 beiderseits
jeder der gezeigten Stellungen sind möglich, so dass sich fallweise
eine mengenmäßig andere
Abgasverteilung und/oder Motorbremswirkung ergibt.The in the 4 to 18 shown and explained above switch positions of the chick 22 are representative selected from the Verdrehspektrum. Further meaningful settings of the chick 22 Both sides of each of the positions shown are possible, so that occasionally results in a quantitatively different exhaust gas distribution and / or engine braking effect.
Nachstehend
ist auf Einzelheiten des Ausführungsbeispiels
gemäß 19A näher
eingegangen.Below is on details of the embodiment according to 19A discussed in more detail.
Auch
bei diesem Drehschieber 10 münden die vier Anschlusskanäle 13, 14, 15, 16 mit
Rechteck-Querschnitten in den Innenraum 12 aus. Die Rechteck-Querschnitte
sind hier alle gleich lang und gleich breit und deren Längskanten
verlaufen parallel zur Drehachse des Kükens 22. Dabei ist
die Lage der Mündungsquerschnitte,
wie aus 19B gut ersichtlich, wie folgt
gegeben: Der erste Auslasskanal 14 mündet mit seinem Mündungsquerschnitt
um einen Winkel α von
ca. –100°, der zweite
Auslasskanal 15 mündet
mit seinem Mündungsquerschnitt
um einen Winkel β von
ca. –50° und der
dritte Auslasskanal 16 mündet mit seinem Mündungsquerschnitt
um einen Winkel γ von
ca. +125° – jeweils
bezogen auf die jeweilige Kanalmitte – gegenüber dem Mündungsquerschnitt des Einlasskanals 13 versetzt
in den Innenraum 12 des Drehschiebers 10 aus.
Außerdem überdeckt
jeder der vier Anschlusskanäle 13, 14, 15, 16 mit
der im Mündungsbereich
gegebenen Breite seines Rechteck-Querschnitts
ein Bogensegment von ca. 20° an
einem kreiszylindrischen Umfangsflächenabschnitt des Innenraums 12.
Das Drehschieber-Küken 22 besitzt
auch hier einen internen Durchlasskanal 23 mit drei am
Umfang verteilten Ein- bzw. Auslassquerschnitten 23/1', 23/2', 23/3' hier gleicher Größe von ca.
75° und
umfangsseitig zwei ortsfeste Steuerflächenbereiche 24', 26' sowie einen
beweglichen, separat verstellbaren Steuerflächenbereich 25'. Dabei erstreckt
sich der erste, ortsfest am Küken 22 angeordnete
Steuerflächenbereich 24' zwischen erstem
und zweitem Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/1' und 23/2' über einen
Winkel von ca. 30°.
Andernendes wird der Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/2' durch einen
Anschlagpfosten 35 begrenzt, an dessen gegenüberliegender
Seite ein um die Achse des Kükens 22 in
diesem verdrehbares und radial außen den zweiten Steuerflächenbereich 25' aufweisendes Bogensegment 36 in
seiner Grundstellung abgestützt ist.
Das Bogensegment 36 überdeckt
einen Winkel von ca. 30° und
in Anlage am Anschlagpfosten 35 zusammen mit diesem einen
Winkel von ca. 60°.
Der dritte, ortsfest am Küken 22 angeordnete
Steuerflächenbereich 26' erstreckt sich
zwischen dem dritten Ein- bzw. Auslassquerschnitt 23/3' und dem ersten Ein-
bzw. Auslassquerschnitt 23/1' und überdeckt
einen Winkel von ca. 50°.
Das Küken 22 besteht
auch in diesem Beispiel aus zwei koaxialen, parallel zu einander
beabstandeten Kreisscheiben 37, 38, zwischen denen
sich zwei Distanzpfosten 39, 40 und der Anschlagpfosten 35 jeweils
fest angeschlossen sowie das Bogensegment 36 drehbeweglich
erstrecken. Am Distanzpfosten 39 ist umfangsseitig außen der
Steuerflächenbereich 24' gegeben. Am
Distanzpfosten 40 ist umfangsseitig außen der Steuerflächenbereich 26' gegeben. Am
beweglichen Bogensegment 36 ist umfangsseitig außen der
Steuerflächenbereich 25' gegeben. Das
Bogensegment 36 ist über eine
Strebe 41 fest auf einer Antriebsachse 42 gelagert,
die wiederum selbst einerseits im Gehäuse 11, dort einem
Lagerauge 43 der Gehäuseseitenwand, andererseits
in der Kreisscheibe 37 drehbar gelagert und durch die Kreisscheibe 38 hindurch,
diese lagernd, aus dem Gehäuse 11 heraus
verlängert
ist. Am äußeren freien
Abschnitt der Antriebsachse 42 ist ein elektrischer oder
hydraulischer Stellmotor (nicht dargestellt) angeschlossen, über den
das Bogensegment 36 innerhalb des Kükens 22 zwischen den Pfosten 35 und 40 hin-
und herschwenkbar ist. Auf der der Kreisscheibe 38 gegenüberliegenden
Seite ist das Gehäuse 11 auch
hier durch einen im runden Innenraum 12 zentrierten Deckel 33 verschlossen. Nach
Entfernung desselben ist das vormontierte Küken 22 in den nun
von einer Seite her offenen Innenraum 12 einbaubar. Nach
Wiederanbringen des Deckels 33 am übrigen Gehäuse 11 ist die Kreisscheibe 37 mit
einem Antriebszapfen 44 im Deckel 33 gelagert.
Am äußeren freien
Ende des Antriebszapfens 44 ist ein weiterer elektrischer
oder hydraulischer Stellmotor (ebenfalls nicht dargestellt) angeschlossen,
der für
die Verdrehung und Einstellung des Kükens 22 sorgt. Beide
Stellmotoren dieses Drehschiebers 10 sind auch hier durch
Befehle einer elektronischen, rechnergestützt arbeitenden Steuereinheit betreibbar.Also with this rotary valve 10 open the four connection channels 13 . 14 . 15 . 16 with rectangular cross sections in the interior 12 out. The rectangular cross sections are all the same length and the same width and their longitudinal edges are parallel to the axis of rotation of the chick 22 , Here is the location of the mouth sections, as from 19B clearly visible, given as follows: the first exhaust duct 14 opens with its mouth cross section by an angle α of about -100 °, the second outlet channel 15 opens with its mouth cross section by an angle β of about -50 ° and the third outlet channel 16 opens with its mouth cross section by an angle γ of about + 125 ° - in each case based on the respective center of the channel - with respect to the mouth section of the inlet channel 13 moved into the interior 12 of the rotary valve 10 out. In addition, each of the four connection channels covers 13 . 14 . 15 . 16 with the given in the mouth region width of its rectangular cross section, an arc segment of about 20 ° on a circular cylindrical peripheral surface portion of the interior 12 , The rotary valve chick 22 also has an internal passageway here 23 with three distributed on the circumference inlet and outlet sections 1.23 ' . 2.23 ' . 23.3 ' here equal size of about 75 ° and circumferentially two stationary control surface areas 24 ' . 26 ' and a movable, separately adjustable control surface area 25 ' , Here, the first extends, fixed to the chick 22 arranged control area 24 ' between the first and second inlet and outlet cross-section 1.23 ' and 2.23 ' over an angle of about 30 °. Changing is the inlet or outlet cross section 2.23 ' through a stop post 35 limited, on the opposite side to the axis of the chick 22 in this rotatable and radially outside the second control surface area 25 ' having arc segment 36 is supported in its basic position. The bow segment 36 covers an angle of about 30 ° and in contact with the stop post 35 together with this an angle of about 60 °. The third, fixed to the chick 22 arranged control area 26 ' extends between the third inlet and outlet cross-section 23.3 ' and the first inlet and outlet cross-section 1.23 ' and covers an angle of about 50 °. The chick 22 consists in this example of two coaxial, parallel to each other spaced circular discs 37 . 38 between which there are two distance posts 39 . 40 and the stop post 35 each firmly connected and the arc segment 36 rotatable extend. At the distance post 39 is circumferentially outside the control surface area 24 ' given. At the distance post 40 is circumferentially outside the control surface area 26 ' given. At the movable arch segment 36 is circumferentially outside the control surface area 25 ' given. The bow segment 36 is about a strut 41 firmly on a drive axle 42 stored, in turn, on the one hand in the housing 11 , there a bearing eye 43 the housing side wall, on the other hand in the circular disk 37 rotatably mounted and through the circular disk 38 through, these in stock, out of the case 11 is extended out. At the outer free section of the drive axle 42 an electric or hydraulic servomotor (not shown) is connected via which the arc segment 36 inside the chick 22 between the posts 35 and 40 is swingable back and forth. On the circular disk 38 opposite side is the case 11 also here by a in the round interior 12 centered lid 33 locked. After removal of the same is the preassembled chick 22 in the now open from one side inside room 12 mountable. After replacing the lid 33 on the rest of the housing 11 is the circular disk 37 with a drive pin 44 in the lid 33 stored. At the outer free end of the drive pin 44 is another electric or hydraulic actuator (also not shown) connected to the rotation and adjustment of the chick 22 provides. Both actuators of this rotary valve 10 are also operable by commands from an electronic, computer-aided operating control unit.
Die
Steuerbarkeit dieses Drehschiebers 10 ist hier etwas höher als
bei jenem von 2A, weil mit dem Steuerf1ächenbereich 25' am Bogensegment 36 eine
selbständige
Steuerung der AGR zwischen Null und Maximum unabhängig von
den übrigen
Steuerstellungen des Kükens 22 durchführbar ist.
Auf die Funktion dieses Drehschiebers 10 ist nachfolgend
anhand verschiedener Stellungsbetrachtungen des Kükens 22 näher eingegangen.The controllability of this rotary valve 10 here is a little bit higher than that of 2A because with the control area 25 ' at the bow segment 36 an independent control of the EGR between zero and maximum independent of the other control positions of the chick 22 is feasible. On the function of this rotary valve 10 is below based on various positional considerations of the chick 22 discussed in more detail.
19A zeigt das Küken 22 in angenommener
O-Stellung, in der auch das Bogensegment 36 am Anschlagpfosten 35 anliegt
und der Steuerflächenbereich 24' am Pfosten 39 sich
exakt zwischen Einlasskanal 13 und zweitem Auslasskanal 15 befindet. 19A shows the chick 22 in assumed O position, in which also the arc segment 36 at the stop post 35 is applied and the control surface area 24 ' at the post 39 exactly between inlet channel 13 and second outlet channel 15 located.
Aus
dieser O-Stellung heraus ist das Küken 22 im Uhrzeigersinn
in eine Motorbremsstellung verdrehbar, solange, bis mit dem Steuerflächenbereich 24' am Pfosten 39 der
Mündungsquerschnitt
des Einlasskanals 13 ganz oder weitestgehend, z. B. zu
90 bis 95%, zugesteuert ist. Gleichzeitig wird mit dem Steuerflächenbereich 26' am Pfosten 40 der
Mündungsquerschnitt
des dritten Auslasskanals 16 zugesteuert, so dass wenig
oder keine AGR mehr möglich ist.
Die geringfügig
am Einlasskanal 13 durchgelassene und in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgasmenge wird über
die beiden offenen Auslasskanäle 14, 15 teils
abgeblasen, teils der ATL-Turbine 2 zugeführt, wodurch
diese auf Grunddrehzahl gehalten bleibt und so nach Beendigung des
Motorbremsvorgangs leichter zu beschleunigen ist.Out of this O position is the chick 22 rotatable clockwise in an engine braking position, until, with the control surface area 24 ' at the post 39 the mouth section of the inlet channel 13 completely or largely, z. B. to 90 to 95%, is controlled. At the same time, with the control surface area 26 ' at the post 40 the mouth section of the third outlet channel 16 controlled, so that little or no AGR is possible. The slightly at the inlet channel 13 passed through and into the passageway 23 fed exhaust gas is through the two open exhaust ducts 14 . 15 partly blown off, partly the ATL turbine 2 supplied, whereby this remains maintained at basic speed and is easier to accelerate after completion of the engine braking operation.
Durch
Drehen des Kükens 22 aus
dieser Motorbremsstellung entgegen dem Uhrzeigersinn zurück in die
O-Stellung ist die Motorbremsung beendbar und auch der Mündungsquerschnitt
des dritten Auslasskanals 16 wird durch den Steuerflächenbereich 26' wieder freigegeben.By turning the chick 22 From this engine brake position counterclockwise back to the O position, the engine braking is terminated and also the mouth section of the third exhaust port 16 is through the control area 26 ' released again.
Durch
Drehen des Kükens 22 aus
der O-Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn wird mit dem Steuerflächenbereich 24' zunächst der
Mündungsquerschnitt
des zweiten Auslasskanals 15 in zunehmendem Maße zugesteuert.
Das über
den vollständig
offenen Einlasskanal 13 in den Durchlasskanal 23 eintretende
Abgas wird somit im Sinne einer entsprechenden Drehzahl- und Leistungsregelung der
Turbine 2 teils dieser zugeführt, teils abgeblasen. Außerdem kann
mit dem Steuerflächenbereich 25' des separat
verstellbaren Bogensegments 36 eine AGR verhindert oder
je nach Zusteuerungsgrad des Mündungsquerschnitts
des dritten Auslasskanals 16 mit unterschiedlicher Rückführrate zugelassen
werden.By turning the chick 22 from the O position counterclockwise will be with the control surface area 24 ' first the orifice cross-section of the second outlet channel 15 increasingly controlled. That over the completely open inlet channel 13 in the passageway 23 entering exhaust gas is thus in the sense of a corresponding speed and power control of the turbine 2 partly fed this, partly blown off. In addition, with the control area 25 ' the separately adjustable bow segment 36 an EGR prevented or depending on Zusteuerungsgrad the mouth section of the third exhaust port 16 be allowed with different return rates.
Sobald
der Mündungsquerschnitt
des zweiten Auslasskanals 15 durch den Steuerflächenbereich 24' am Pfosten 39 vollständig zugesteuert
ist, wird das durch den nach wie vor offenen Einlasskanal 13 in
den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas nur der ATL-Turbine 2,
gegebenenfalls auch einer AGR über
den dritten Auslasskanal 16 aufgrund entsprechender Einstellung
des Steuerflächenbereiches 25' zugeführt. Es
handelt sich bei dieser Kükenstellung
um jene für
die Maximalleistung der ATL-Turbine 2.Once the mouth section of the second outlet channel 15 through the control area 24 ' at the post 39 is completely controlled, this is due to the still open inlet channel 13 in the passageway 23 Inlet exhaust only the ATL turbine 2 , optionally also an EGR via the third outlet channel 16 due to appropriate adjustment of the control surface area 25 ' fed. This chute position is that for the maximum power of the ATL turbine 2 ,
Bei
weiterem Verdrehen des Kükens 22 entgegen
Uhrzeigersinn aus vorgenannter Position wird durch den Steuerflächenbereich 24' am Pfosten 39 in zunehmendem
Maße der
zweite Auslasskanal 15 aufgesteuert und gleichzeitig der
erste Auslasskanal 14 allmählich zugesteuert. Das heisst,
das über
den Einlasskanal 13 in den Durchlasskanal 23 eingespeiste
Abgas wird teils abgeblasen, teils der ATL-Turbine 2 zugeführt, wodurch
diese im mittleren Drehzahlbereich mit gegenüber maximaler kleinerer Leistung
betrieben ist Auch in dieser Stellung des Kükens 22 ist eine AGR
durch entsprechende Einstellung des Steuerflächenbereichs 25' am Bogensegment 36 entweder
zu unterbinden oder mit wie gewünscht
eingestellter Rückführrate zugelassen.With further turning of the chick 22 counterclockwise from the above position is through the control surface area 24 ' at the post 39 increasingly the second outlet channel 15 turned on and at the same time the first exhaust duct 14 gradually closed. That means that via the inlet channel 13 in the passageway 23 injected exhaust gas is partially blown off, partly the ATL turbine 2 fed, whereby this is operated in the middle speed range with respect to maximum smaller power Also in this position of the chick 22 is an EGR by adjusting the control area accordingly 25 ' at the bow segment 36 either to prevent or with approved as set return rate.
Sobald
der Mündungsquerschnitt
des ersten Auslasskanals 14 durch den Steuerflächenbereich 24' am Pfosten 39 vollständig zugesteuert
ist, ist der zweite Auslasskanal 15 vollständig freigegeben
und das durch den nach wie vor offenen Einlasskanal 13 in
den Durchlasskanal 23 eingespeiste Abgas wird entweder
vollständig
abgeblasen oder teils auch einer AGR über den dritten Auslasskanal 16 aufgrund entsprechender
Einstellung des Steuerflächenbereichs 25' am Bogensegment 36 zugeführt. Bei
der hier beschriebenen Stellung handelt es sich um die Entgegen-Uhrzeigersinn-Regelendstellung,
aus der heraus das Küken 22 dann
im Uhrzeigersinn wieder in die anderen, wie vorstehend beschriebenen
Einstellungen rückverdrehbar
ist.Once the mouth section of the first outlet channel 14 through the control area 24 ' at the post 39 is fully controlled, is the second outlet channel 15 fully released and through the still open inlet channel 13 in the passageway 23 fed exhaust gas is either completely blown off or partly an EGR via the third outlet channel 16 due to appropriate adjustment of the control surface area 25 ' at the bow segment 36 fed. The position described here is the counterclockwise rule end position from which the chick emerges 22 then turn clockwise back into the other, as described above settings.