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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasrückführventil,
welches in einer Rückführleitung des Abgases eines
Motors vorgesehen ist.
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STAND DER TECHNIK
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Um
NOx (Stickstoff) im Abgas von einem Motor
eines Automobils zu reduzieren, ist ein Motor mit einem Abgasrückführsystem,
das das Abgas zu einer Einlassseite zurückführt,
versehen. Eine Abgasrückführleitung davon ist
mit einem AGR-Ventil („Abgasrückführventil”)
versehen und ein AGR-Ventil wird basierend auf der Antriebsinformation
oder dergleichen eines Motors gesteuert. Falls Abgas mit hoher Temperatur
wie es ist einer Einlassseite wieder zugeführt wird, wird
die Effizienz eines Motors verschlechtert. Daher wird im Allgemeinen
eine Abgasrückführleitung mit einem AGR-Kühler
zum Kühlen von Abgas mit hoher Temperatur versehen. Ein
AGR-Kühler wird zum Beispiel in der Patentschrift 1 offenbart.
- Patentschrift 1: JP-A-2003-184659
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Abgas
von einem Motor weist Schwefeloxide, die von einem Kraftstoffsystem
herkommen und Stickstoffoxide und Schwebstoffe (PM) bzw. Aerosole wie
Ruß und dergleichen, die durch Verbrennung hergestellt
werden, auf. Schwefeloxide und Stickstoffsäurenzusammensetzungen
erzeugen korrosive Substanzen, die Schwefelsäure und Stickstoffsäure in
einer Abgasleitung aufweisen. Wenn eine solche korrosive Substanz
in ein AGR-Ventil eintritt, korrodiert die Substanz einen Teil eines
Ventilmechanismus, der einem Abgas, das durch eine Abgasleitung des
AGR-Ventils und der inneren Oberfläche der Abgasleitung
des Ventilkörpers strömt, ausgesetzt ist. Diese Tendenz
wird durch die Temperatur eines Abgases beschleunigt, die durch
einen AGR-Kühler reduziert wird.
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Eine
Abgasleitung eines AGR-Ventils wird aus Material wie Gusseisen oder
Aluminiumlegierungen hergestellt und eine in einer Abgasleitung
hergestellte korrosive Substanz korrodiert daher die innere Oberfläche
der Abgasleitung und erzeugt korrodierte Erzeugnisse wie Rost und
dergleichen. Korrodierte Erzeugnisse können durch den Fluss
des zirkulierenden Abgases und der Vibration oder dergleichen eines
Motors abblättern. Mittlerweile ist ein Ventilkopf (Ventilteller)
eines AGR-Ventils aus einem Material wie rostfreiem Stahl oder dem
korrosionswiderstehenden Äquivalent hergestellt; jedoch
korrodiert die korrodierende Substanz in einem Teil der Oberfläche des
Ventilkopfs, der sehr nah zu der Oberflächenschicht seiner
Oberfläche ist und seine Oberfläche wird in einen
rauen Zustand versetzt. Korrodierte Erzeugnisse, die von der korrodierten
inneren Oberfläche einer Abgasleitung abgeblättert
sind, der Ruß, der in dem Abgas beinhaltet ist, oder dergleichen werden
einfach dazu veranlasst, an solch einer Oberfläche des
Ventilkopfes anzuhaften. Diese korrodierten Produkte, Ruß und
dergleichen haften auch in der Nähe eines Lagerabschnitts
einer Ventilstange an und werden zu einer Ursache einer Störung
einer Funktion zwischen der Ventilstange und des Lagers.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht solch einer technischen
Situation gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
es, die Tendenz einer Abgasleitung und einer Ventilstange eines
AGR-Ventils, das in einer Abgasrückführleitung vorgesehen
ist, zu reduzieren, das korrodierte Produkte, Ruß und dergleichen
daran anhaften.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Das
AGR-Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, dass ein Film bzw. eine Schicht an korrosionsbeständigem
Material auf zumindest einem Teil der inneren Oberfläche
einer Abgasleitung ausgebildet ist und ein Film bzw. Schicht von
einem korrosionsbeständigen Material auf zumindest einem
Teil der Oberfläche einer Ventilstange ausgebildet ist,
die einem Abgas ausgesetzt ist.
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Gemäß dem
AGR-Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung wird
der Film von dem korrosionsbeständigen Material über
der inneren Oberfläche einer Abgasleitung ausgebildet,
wodurch die Tendenzen von korrodierten Erzeugnissen reduziert werden an
der inneren Oberfläche davon anzuhaften und die Verhinderung
von Korrosion der inneren Oberfläche der Abgasleitung ermöglicht
wird. Ferner, da der Film des korrosionsbeständigen Materials über
der Oberfläche einer Ventilstange ausgebildet ist, werden
die Tendenzen korrodierter Produkte an der Oberfläche der
Ventilstange anzuhaften, reduziert und das Versagen der Ventilstange
kann verhindert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Motors, welcher mit einem AGR-Ventil,
auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird, ausgestattet
ist.
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2 ist
eine Schnittansicht eines AGR-Ventils gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden jetzt unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung
detaillierter zu beschreiben.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Motors, der mit einem AGR-Ventil
und einem AGR-Kühler ausgestattet ist, und
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2 ist
eine Schnittansicht eines AGR-Ventils gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Zunächst
wird der Aufbau eines Motors als eine Aufgabe mit der sich die vorliegende
Erfindung befasst erörtert. Eine Kraftstoffeinspritzdüse 2 zeigt in
die Brennkammer eines Dieselmotors 1 und die Brennkammer
ist mit einem Einlassventil 3, das Luft in die Brennkammer
bringt, und einem Auslassventil 4, das Verbrennungsgas
aus der Brennkammer stößt, versehen. Das Einlassventil 3 weist
eine damit verbundene Einlassleitung 5 auf und das Auslassventil 4 weist
eine damit verbundene Abgasleitung 6 auf. Die Abgasleitung 6 ist
manchmal mit einem DPF-Filter 7 (Dieselpartikelfilter)
zum Entfernen von Partikeln (PM) bzw. Schwebstoffen, die in einem
Abgas vorkommen, versehen und ferner mit einem Schalldämpfer 8 versehen.
Die Abgasleitung ist mit einer Abgasrückführleitung 9,
die von der Abgasleitung 6 abzweigt und mit der Einlassseite
davon verbunden ist, versehen und die Abgasrückführleitung 9 ist
mit einem AGR-Kühler 10 und einem AGR-Ventil 11 versehen.
Der AGR-Kühler 10 weist eine Struktur zum Kühlen
eines Abgases durch ein Wasserkühlungssystem auf. Das AGR-Ventil 11 wird
durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 12 gesteuert.
Das AGR-Ventil 11 steuert das von dem AGR-Kühler 10 gekühlte
Abgas, basierend auf einer Vielzahl von Informationen, wie einem
optimalen Betrag des zu seiner Einlassseite zugeführten
Abgases.
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Wie
in 2 in Bezug auf das AGR-Ventil 11 gezeigt,
ist ein Ventilgehäuse 21, das den Hauptkörper
davon ausbildet, mit einer Abgasleitung 22 versehen, um
das von dem AGR-Kühler 10 gekühlte Abgas
an der Einlassseite einzuführen; die Abgasleitung 22 ist
mit einem Ventilsitz 23 versehen, der auf der halben Höhe
der Leitung ausgeformt ist; und die Abgasleitung ist ferner mit
einem Ventilkopf (Ventilteller) 24 versehen, der die Abgasleitung 22 durch
Einrücken und Ausrücken des Ventilsitzes 23 öffnet
und schließt. Der Ventilkopf 24 ist durch Einpressen
der Ventilstange oder dergleichen an der Spitze einer Ventilstange 25 vorgesehen.
Die Ventilstange 25 wird axial verschiebbar von einem Lager 26 gestützt,
das in dem Ventilgehäuse 21 montiert ist.
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Das
hintere Ende der Ventilstange 25 ist gegenüber
der Spitze einer Ventilstange 28 eines Aktuators 27 an
dem Ventilgehäuse 21 vorgesehen. Der Aktuator 27 wird
durch einen Befehl von der elektronischen Steuereinheit (siehe 1)
angetrieben und gesteuert. Die Ventilstange 25 weist eine
Federhalterung 29, die an dem oberen Teil davon befestigt
ist, auf und zwischen der Federhalterung 29 und dem Ventilgehäuse 21 ist
eine Feder 30 vorgesehen, die eine Federkraft auf die Ventilstange 25 ausübt
und erwirkt, dass der Ventilkopf 24 mit dem Ventilsitz 23 in
Eingriff gebracht wird. Der Aktuator 27 wird durch die
elektronische Steuereinheit betrieben, um dadurch zu veranlassen,
dass die Stange 28 die Ventilstange 25 axial drückt
und dadurch der Ventilkopf 24 von dem Ventilsitz 23 getrennt
wird, wodurch das Ventil geöffnet wird. Die Stange 28 des
Aktuators 27 kehrt durch die rückstellende Kraft
der Feder 30 zurück, wodurch der Ventilkopf 24 in
den Ventilsitz 23 einrückt.
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Die
Abgasleitung 22 weist eine Einlassseitenabgasleitung 22a und
eine Abgasseitenabgasleitung 22b auf, bei der der Ventilsitz 23 eine
Teilung ausbildet. Ein Film 31 eines korrosionsbeständigen Materials
(Film auf der inneren Oberfläche der Abgasleitung) ist
auf den inneren Oberflächen der Abgasleitungen 22a, 22b ausgebildet.
Ferner ist ein Film 32 an korrosionsbeständigem
Material (Ventilstangenfilm) auf der Oberfläche der Ventilstange 25, die
aus rostfreiem Stahl oder dergleichen hergestellt ist, ausgebildet.
Der Film auf der inneren Oberfläche der Abgasleitung 31 ist
aus einem Teflonbeschichtungsfilm oder einem Keramikbeschichtungsfilm
hergestellt und ein Teflonbeschichtungsfilm wird in der Ausführungsform
eingesetzt. Der Ventilstangenfilm 32 ist aus einem Überzugsfilm
aus Nickel, Titan, Chrom, einer Nickellegierung, einer Titanlegierung, einer
Chromlegierung und, um exakter zu sein, ist der Ventilstangenfilm
aus einem autokatalytischen Nickelüberzugsfilm, einem Titan-Nickelüberzugsfilm, einem
Chromüberzugsfilm und einem hart verchromten Überzugsfilm
hergestellt. In der Ausführungsform wird der Chromüberzugsfilm
verwendet.
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Wenn
der Film auf der inneren Oberfläche der Abgasleitung 31,
der aus einer Teflonbeschichtung oder dergleichen hergestellt ist,
auf der inneren Oberfläche der Einlassseitenabgasleitung 22 und
der Auslassseitenabgasleitung 22 vorgesehen ist, werden
die Tendenzen dieser inneren Oberflächen durch korrodierende
Partikel, die durch das zirkulierende Abgas G von einem Motor produziert
werden, korrodiert zu werden reduziert und dadurch werden die Tendenzen
korrodierte Erzeugnisse zu produzieren reduziert. Die Abgasleitung 22 des
Ventilgehäuses 21 weist eine komplizierte Struktur
auf und daher ist der Fluss an zirkulierendem Abgas G, der durch
die Leitung zirkuliert, nicht an jedem Ort der Abgasleitung 22 gleichmäßig.
Zum Beispiel schreitet die Korrosion an der inneren Oberfläche
der Abgasleitung 22a, die durch die korrodierenden Erzeugnisse
verursacht wird, schnell fort, z. B. in einem Bereich davon in dem
eine Strömung des zirkulierenden Abgases G abgelenkt wird
und dadurch der Fluss des zirkulierenden Abgases G schnell ist,
und mehr korrodierte Erzeugnisse neigen dazu, in dem jeweiligen
Teil erzeugt zu werden. Aus diesem Grund ist es auch effektiv nur
solche Teile davon mit dem Film auf der inneren Oberfläche
der Abgasleitung 31 zu beschichten und ferner ist es ebenfalls
effektiv, wenn die gesamte Oberfläche der Abgasleitung 22 mit
dem Film auf der inneren Oberfläche der Abgasleitung 31 beschicht
wird, die Dicke des Films, der auf den Oberflächen dieser
Teile ausgebildet ist, zu erhöhen.
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Wenn
die Abgasleitung 22b eine komplizierte Struktur aufweist,
weist die Abgasleitung Teile wie eine Aussparung 22c, die
in der Abgasleitung 22b ausgebildet ist, und einen Teil 22d,
der hinter Komponententeilen versteckt ist, auf, in denen der Fluss
des zirkulierenden Abgases extrem langsam ist. Ruß oder
dergleichen, die zusammen mit dem Abgas zirkulieren, neigen dazu,
auf diesen Teilen 22c, 22d abgelagert zu werden.
Der Film auf der inneren Oberfläche der Abgasleitung 31 ist
auch effektiv, um die Tendenz von solch abgelagertem Ruß oder
dergleichen von der Abgasleitung 22 abzublättern,
zu erhöhen.
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Die
Oberfläche der Ventilstange 25 ist mit dem Ventilstangenfilm 32 beschichtet,
wodurch ein aufgerauter Zustand auf der Oberfläche der
Ventilstange 25 verhindert wird und die Tendenz von korrodierten
Erzeugnissen, Ruß, oder dergleichen daran anzuhaften, verringert
wird. Der Film 32 muss nur auf zumindest einem Teil der
Ventilstange 25 ausgebildet sein, der sich von dem Lager 26,
wenn das Ventil geöffnet ist, erstreckt. Jedoch ist es
einfacher, den Film 22 wie einen Überzug über
die gesamte Oberfläche der Ventilstange 25 auszubilden
als den Film über einen partiellen Teil davon auszubilden
und daher wird in der Ausführungsform die gesamte Oberfläche
der Ventilstange mit einem Chromüberzug beschichtet.
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Gemäß dem
AGR-Ventil gemäß der Ausführungsform
werden die Tendenzen von korrodierten Erzeugnissen, Ruß und
dergleichen, die in dem Abgas beinhaltet sind, an der inneren Oberfläche
der Abgasleitung 22 anzuhaften, reduziert; das Anhaftende
kann einfach davon entfernt werden, sogar falls das daran Anhaftende
den Film 31, wie Teflonbeschichtung, Keramikbeschichtung
oder dergleichen auf der Abgasleitung 22 ausbildet. Ferner
wird die Oberfläche der Ventilstange 25 daran
gehindert, durch korrodierte Erzeugnisse, die in dem Abgas beinhaltet
sind, aufgeraut zu werden und ferner werden die Tendenzen von korrodierten
Produkten, Ruß und dergleichen an der Oberfläche
der Ventilstange 25 anzuhaften, durch Ausbilden des Films 32,
wie einem autokatalytischen Überzugsfilm aus Nickel, einem Überzugsfilm
einer Legierung von Titan und Nickel und Chrom und eines hart verchromten Überzugsfilms
auf der Ventilstange 25 verringert. Daher verursachen diese
Erzeugnisse, Ruß, und dergleichen keine Störungen
im Verschieben der Ventilstange 25 entlang des Lagers 26.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie
oben erwähnt, ist das Abgasrückführventil
gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage, die
Korrosion der inneren Oberfläche der Abgasleitung zu verhindern
und im selben Zusammenhang die Störung der Ventilstange
durch Ausbilden eines Films von korrosionsbeständigem Material über
zumindest einem Teil der inneren Oberfläche der Abgasleitung
und durch Ausbilden eines Films an korrosionsbeständigem
Material über zumindest einem Teil der Oberfläche
einer Ventilstange, die dem Abgas ausgesetzt ist, zu verhindern,
wodurch das Abgasrückführventil zum Beispiel zur
Benutzung in Abgasrückführventilen geeignet ist,
die in einer Rückführleitung des Abgases eines
Motors vorgesehen sind.
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Zusammenfassung
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Eine
innere Oberfläche einer Abgasleitung 22 eines
AGR-Ventils 11 ist mit einer Teflonschicht 31 beschichtet
und eine Oberfläche einer Ventilstange 25 ist
mit einem Film 32 aus Chromüberzug beschichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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