DE112012005656B4 - Exhaust gas recirculation valve - Google Patents

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Abstract

Abgasrückführungsventil, umfassend:ein Gehäuse (1), das einen Ansaugluftkanal (2), der einem Turbolader Ansaugluft zuführt, und einen Abgas-Zirkulationskanal (3) aufweist, der in den Ansaugluftkanal (2) zum Mischen von Abgas mit Ansaugluft mündet;einen Ventilsitz (7), der in einem Verbindungsbereich (4) des Ansaugluftkanals (2) und des Abgas-Zirkulationskanals (3) ausgebildet ist;ein Tellerventil (5), das im Verbindungsbereich (4) angeordnet ist und zum Öffnen und Schließen des Abgas-Zirkulationskanals (3) mit dem Ventilsitz (7) in Kontakt kommt und sich vom Ventilsitz (7) trennt;einen Ventilschaft (6), der das Tellerventil (5) hin und her bewegt; undein Abschirmungselement (5c), das in einer Form ausgebildet ist, um aus einer dem Ansaugluftkanal (2) zugewandten Oberfläche des Tellerventils (5) vorzuragen, wobeidas Abschirmungselement (5c) des Tellerventils (5) zylindrisch ist und eine Stirnfläche davon auf der Seite des Ansaugluftkanals (2) halbkugelförmig ist, unddas Abschirmungselement in den Ansaugluftkanal (2) eintritt und diesen abschirmt, wenn der Abgas-Zirkulationskanal (3) geöffnet ist.An exhaust gas recirculation valve comprising: a housing (1) having an intake air passage (2) for supplying intake air to a turbocharger and an exhaust gas recirculation passage (3) opening into the intake air passage (2) for mixing exhaust gas with intake air; a valve seat (7) formed in a connecting portion (4) of the intake air passage (2) and the exhaust gas recirculation passage (3); a poppet valve (5) disposed in the connecting portion (4) and opening and closing the exhaust gas recirculation passage (3) comes into contact with the valve seat (7) and separates from the valve seat (7); a valve stem (6) which reciprocates the poppet valve (5); anda shielding member (5c) formed in a shape to protrude from a surface of the poppet valve (5) facing the intake air passage (2), the shield member (5c) of the poppet valve (5) being cylindrical and an end face thereof on the side of the poppet valve (5) Intake air duct (2) is hemispherical, and the shield member enters and shields the intake air passage (2) when the exhaust gas circulation passage (3) is opened.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasrückführungs-(EGR-)Ventil, das in einen Lufteinlasskanal umgewälztes Abgas einstellt.The present invention relates to an exhaust gas recirculation (EGR) valve that adjusts exhaust gas recirculated in an air intake passage.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In einem herkömmlichen Abgasrückführungsventil ist ein Ventilkörper, der Abgas einstellt, zusammengesetzt aus: einem Ventil, das einen Abgaskanal abschirmt; und einem Schaft, der dieses Ventil betätigt, und der Schaft wird durch ein Lager abgestützt, das in einem Gehäuse vorgesehen ist. Derweil ist ein Ventilsitz, der auf dem Ventil zum Abschirmen des Abgaskanals anliegt, im Gehäuse vorgesehen, das diesen Abgaskanal bildet.In a conventional exhaust gas recirculation valve, a valve body that adjusts exhaust gas is composed of: a valve that shields an exhaust passage; and a shaft that actuates this valve, and the shaft is supported by a bearing provided in a housing. Meanwhile, a valve seat which abuts the valve for shielding the exhaust passage is provided in the housing forming this exhaust passage.

Andererseits gibt es die Patentdokumente 1 und 2 z. B. für eine herkömmliche Dreiwege- Ventilstruktur.On the other hand, there are the patent documents 1 and 2 z. B. for a conventional three-way valve structure.

Eine Abgas-Behandlungsvorrichtung gemäß dem Patentdokument 1 ist ein Ventil, das zum Sammeln von Verunreinigungen im Abgas dient, zusammengesetzt aus: einem Arm, der um eine Trägerwelle als Drehpunkt in einer Ventilkammer gedreht wird, die mit einem Eingang und zwei Ausgängen ausgebildet ist; und einem Klappenventil, das am Arm befestigt ist und die zwei Ausgänge an den vorderen und hinteren Oberflächen des Klappenventils öffnet und schließt, um dadurch eine Richtung umzuschalten, in welche das Abgas strömt.An exhaust gas treatment apparatus according to Patent Document 1 is a valve for collecting impurities in exhaust gas composed of: an arm which is rotated about a support shaft as a fulcrum in a valve chamber formed with one input and two outputs; and a flapper valve which is fixed to the arm and opens and closes the two outlets on the front and rear surfaces of the flapper valve to thereby switch a direction in which the exhaust gas flows.

Außerdem ist eine Abgasrückführungsvorrichtung gemäß dem Patentdokument 2 ein Ventil, das zum Umgehen eines Kühlers dient; ein Kühlerkanal, der mit einem EGR-Kühler ausgestattet ist, und ein Bypass-Kanal, der den EGR-Kühler umgeht, sind in der Mitte eines EGR-Kanals parallel vorgesehen, und eine Absperrklappe ist in einem Verbindungsbereich montiert, um somit ein Mischungsverhältnis von Abgasen einzustellen, die aus den Kanälen strömenIn addition, an exhaust gas recirculation device according to Patent Document 2 is a valve for bypassing a radiator; a cooler passage equipped with an EGR cooler and a bypass passage bypassing the EGR cooler are provided in parallel in the center of an EGR passage, and a check valve is mounted in a connection portion so as to have a mixing ratio of Adjust exhaust gases flowing from the channels

Aus der DE 4424644 C1 ist ein Abgasrückführungsventil mit einer in einem Ansaugkanal angeordneten, abgasführenden Ventilhülse bekannt. Darin ist vorgesehen, dass der Ventilhülse Mittel zugeordnet sind, die eine Kühlung der Ventilhülse, insbesondere an einer Kontaktfläche zwischen der Ventilhülse und dem Ansaugkanal ermöglichen.From the DE 4424644 C1 is known an exhaust gas recirculation valve with a arranged in an intake passage, exhaust-carrying valve sleeve. It is provided that the valve sleeve are associated with means which allow cooling of the valve sleeve, in particular on a contact surface between the valve sleeve and the intake passage.

Aus der DE 60024776 T2 ist ein Abgasrückführungssystem für eine Brennkraftmaschine bekannt. Dieses umfasst einen Turbolader, ein Drosselventil und ein Abgasrückführungsventil. Das Drosselventil befindet sich stromaufwärts der Turbine des Turboladers und begrenzt den Abgasstrom in die Turbine. Diese Einschränkung führt zu einem Druckanstieg des Abgases, das dem Drosselventil zugeführt wird. Das unter erhöhtem Druck stehende Abgas wird dem Einlass eines Abgasrückführventils zugeführt, das unabhängig von der Betätigung des Drosselventils betätigbar sein kann. Das Drosselventil kann moduliert werden, bis der Abgasdruck größer als der Druck des Einlassgases ist. Das Drosselventil erzeugt eine Druckdifferenz, die zum Rückführen eines Teils des Abgases durch das EGR-Ventil und in den Ansaugkrümmer des Motors geeignet ist.From the DE 60024776 T2 An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine is known. This includes a turbocharger, a throttle valve and an exhaust gas recirculation valve. The throttle valve is located upstream of the turbine of the turbocharger and limits the flow of exhaust gas into the turbine. This restriction leads to a pressure increase of the exhaust gas, which is supplied to the throttle valve. The exhaust gas under increased pressure is supplied to the inlet of an exhaust gas recirculation valve, which may be actuated independently of the operation of the throttle valve. The throttle valve may be modulated until the exhaust pressure is greater than the pressure of the intake gas. The throttle valve produces a pressure differential suitable for recirculating a portion of the exhaust gas through the EGR valve and into the intake manifold of the engine.

Aus der DE 9301419 U1 ist eine Ventileinrichtung für die Abgasrückführung einer Diesel-Brennkraftmaschine bekannt, mit der bei einer erforderlichen Abgasrückführung die ansonsten ungedrosselte Verbrennungsluft bei gleichzeitiger Öffnung eines Abgasrückführungsventils gedrosselt wird, um eine größere Druckdifferenz am Abgasrückführungsventil zu erlangen, womit Ventil- und Leitungsquerschnitte bei einer gegebenen Abgasrückführungsmenge verringert werden können.From the DE 9301419 U1 a valve device for the exhaust gas recirculation of a diesel internal combustion engine is known with the required exhaust gas recirculation, the otherwise unthrottled combustion air is throttled with simultaneous opening of an exhaust gas recirculation valve to obtain a larger pressure difference at the exhaust gas recirculation valve, thus valve and pipe cross-sections are reduced at a given exhaust gas recirculation amount can.

DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIKDOCUMENTS OF THE PRIOR ART

PATENTDOKUMENTEPATENT DOCUMENTS

  • Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung JP H10- 121 996 A Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open JP H10- 121 996 A
  • Patentdokument 2: offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2009 - 156 115 A Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open JP 2009 - 156 115 a

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMEPROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION

Das herkömmliche Abgasrückführungsventil stellt wegen der oben genannten Zweiwege-(Dreiwege-) Ventilstruktur lediglich die Menge des Abgases ein, und weist ein Problem auf, dass die Menge an Ansaugluft, die durch einen Ansaugluftkanal strömt, nicht gleichzeitig eingestellt werden kann.The conventional exhaust gas recirculation valve merely adjusts the amount of exhaust gas because of the aforementioned two-way (three-way) valve structure, and has a problem that the amount of intake air flowing through an intake air passage can not be adjusted simultaneously.

Bei der herkömmlichen Dreiwege-Ventilstruktur besteht darüber hinaus ein Problem, dass ein Druckverlust eintritt, wenn ein Fluid das Ventil passiert oder darin mündet, so dass dessen Durchsatz wahrscheinlich reduziert wird. Darüber hinaus besteht ein Problem, dass das zusammengeflossene Fluid leicht in einen Rohrleitungsdurchgang abgelenkt wird und außerdem ein Mischungsverhältnis davon etwas ungleichmäßig ist.Moreover, in the conventional three-way valve structure, there is a problem that a pressure loss occurs when a fluid passes or leaks through the valve, so that its flow rate is likely to be reduced. In addition, there is a problem that the merged fluid is easily deflected into a piping passage and also a mixing ratio thereof is slightly uneven.

Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der oben genannten Probleme geschaffen, und eine Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen eines Abgasrückführungsventils, das die Menge an Ansaugluft und die Menge des Abgases gleichzeitig durch eine Dreiwege-Ventilstruktur unter Verwendung eines Tellerventils einstellt.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the invention is to provide an exhaust gas recirculation valve that simultaneously controls the amount of intake air and the amount of exhaust gas sets a three-way valve structure using a poppet valve.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The solution of this object is achieved by the features of the independent claim. The dependent claims have advantageous developments of the invention to the content.

EFFEKT DER ERFINDUNGEFFECT OF THE INVENTION

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Abgasrückführungskanal schrittweise geöffnet, wenn das Tellerventil geöffnet wird, und das Abschirmungselement schirmt den Ansaugluftkanal gleichzeitig schrittweise ab, um dadurch die Menge der Ansaugluft und die Menge des Abgases gleichzeitig einzustellen.According to the present invention, the exhaust gas recirculation passage is gradually opened when the poppet valve is opened, and the shielding member sequentially shields the intake air passage simultaneously, thereby simultaneously adjusting the amount of intake air and the amount of exhaust gas.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Abgasrückführungsventils gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und einen Zustand darstellt, bei dem ein EGR-Kanal geöffnet ist. 1 FIG. 12 is a perspective cross-sectional view showing a configuration of an exhaust gas recirculation valve according to an embodiment. FIG 1 of the present invention, illustrating a state in which an EGR channel is opened.
  • 2 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht, welche die Konfiguration des in 1 dargestellten Abgasrückführungsventils veranschaulicht und einen Zustand darstellt, bei dem der EGR-Kanal geschlossen ist. 2 shows a perspective cross-sectional view showing the configuration of the in 1 illustrated exhaust gas recirculation valve and illustrates a state in which the EGR channel is closed.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines üblichen Tellerventils veranschaulicht und einen Zustand darstellt, bei dem ein EGR-Kanal geöffnet ist. 3 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional poppet valve and illustrating a state in which an EGR passage is opened. FIG.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Modifikation des Abgasrückführungsventils gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 veranschaulicht. 4 shows a schematic representation showing a modification of the exhaust gas recirculation valve according to the embodiment 1 illustrated.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Gehäuses gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 veranschaulicht. 5 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a housing according to the embodiment. FIG 1 illustrated.
  • 6(a) zeigt eine Querschnittsansicht des in 5 dargestellten Gehäuses längs einer Linie AA und 6(b) ist eine Querschnittsansicht des in 3 dargestellten Gehäuses längs der entsprechenden Linie an der gleichen Position. 6 (a) shows a cross-sectional view of the in 5 shown housing along a line AA and 6 (b) is a cross-sectional view of the in 3 shown housing along the corresponding line at the same position.
  • 7(a) und 7(b) zeigen jeweils eine Darstellung, die eine Fluidströmung in dem in 5 dargestellten Gehäuse veranschaulicht, und 7(c) und 7(d) zeigen jeweils eine Darstellung, die eine Fluidströmung in dem in 3 dargestellten Gehäuse veranschaulicht. 7 (a) and 7 (b) each show a representation showing a fluid flow in the in 5 illustrated housing illustrated, and 7 (c) and 7 (d) each show a representation showing a fluid flow in the in 3 illustrated housing illustrated.
  • 8(a) und 8(b) zeigen jeweils ein Diagramm, das eine Fluidströmung in einem Ansaugluftkanal veranschaulicht, der mit einem ovalen Durchgang ausgebildet ist, und 8(c) und 8(d) zeigen jeweils eine Darstellung, die eine Fluidströmung im Ansaugluftkanal veranschaulicht, der nicht mit einem ovalen Durchgang ausgebildet ist. 8 (a) and 8 (b) each show a diagram illustrating a fluid flow in an intake air passage, which is formed with an oval passage, and 8 (c) and 8 (d) each show a diagram illustrating a fluid flow in the intake air passage, which is not formed with an oval passage.
  • 9 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Modifikation des Abgasrückführungsventils gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt. 9 shows a perspective cross-sectional view showing a modification of the exhaust gas recirculation valve according to the embodiment 1 shows.
  • 10 zeigt eine weitere Modifikation des Abgasrückführungsventils gemäß dem Ausführungsbeispiel 1; 10(a) zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht; und 10(b) zeigt eine Vorderansicht eines Ansaugluftkanals von einer stromaufwärtsseitigen Seite aus gesehen. 10 shows a further modification of the exhaust gas recirculation valve according to the embodiment 1 ; 10 (a) shows a perspective cross-sectional view; and 10 (b) shows a front view of an intake air passage as seen from an upstream side.
  • 11 zeigt eine perspektivische Außenansicht, die eine Modifikation eines Tellerventils des Abgasrückführungsventils gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 darstellt. 11 shows an external perspective view showing a modification of a poppet valve of the exhaust gas recirculation valve according to the embodiment 1 represents.
  • 12 zeigt eine perspektivische Außenansicht, die eine weitere Modifikation des Tellerventils des Abgasrückführungsventils gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 darstellt; 12(a) zeigt einen Zustand, bei dem ein EGR-Kanal geschlossen ist; und 12(b) zeigt einen Zustand, bei dem der EGR-Kanal geöffnet ist. 12 shows an external perspective view showing a further modification of the poppet valve of the exhaust gas recirculation valve according to the embodiment 1 represents; 12 (a) shows a state in which an EGR channel is closed; and 12 (b) shows a state in which the EGR channel is opened.

BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Zur detaillierteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele zum Ausführen der Erfindung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.For a more detailed explanation of the present invention, embodiments for carrying out the invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Als Abgasrückführungsventil, das an einem Fahrzeug montiert ist, gibt es die folgenden zwei Ventiltypen; ein Ventil zum Umwälzen eines Niederdruck-Abgases, das durch die stromabwärtsseitige Seite einer Turbine des Turboladers zu einem Ansaugluftkanal auf der stromaufwärtsseitigen Seite eines Kompressors eines Turboladers strömt; und ein Ventil zum Umwälzen eines Hochdruck-Abgases, das aus einem Verbrennungsmotor zu einem Ansaugluftkanal auf der stromaufwärtsseitigen Seite des Verbrennungsmotors ausgestoßen wird.As an exhaust gas recirculation valve mounted on a vehicle, there are the following two valve types; a valve for circulating a low pressure exhaust gas flowing through the downstream side of a turbine of the turbocharger to an intake air passage on the upstream side of a compressor of a turbocharger; and a valve for circulating a high pressure exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an intake air passage on the upstream side of the engine.

Nachfolgend wird ein Fall beispielhaft beschrieben, bei dem ein Ventil gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 am vorgenannten Abgasrückführungsventil für Niederdruck angewendet wird.Hereinafter, a case will be described by way of example in which a valve according to the present embodiment 1 is applied to the aforementioned exhaust gas recirculation valve for low pressure.

Wie in 1 und 2 dargestellt, weist ein Abgasrückführungsventil gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 eine Dreiwege-Ventilstruktur auf, die im Innern eines Gehäuses 1 folgendes umfasst: einen Ansaugluftkanal 2, um einem Turbolader (nicht dargestellt) Ansaugluft zuzuführen; einen Abgas-Zirkulationskanal (nachfolgend ein EGR-Kanal) 3, um das Abgas (nachfolgend EGR-Gas), das zu diesem Turbolader umgewälzt wird, in den Ansaugluftkanal 2 einzuleiten; und ein Tellerventil 5, das in einem Verbindungsbereich 4 eingebaut ist, wo der Ansaugluftkanal 2 in den EGR-Kanal mündet (mit diesem zusammengeführt wird). Dieses Tellerventil 5 weist eine zylindrische Form (ein Abschirmelement) mit einer distalen Stirnfläche davon auf, die in einer Halbkugelform ausgebildet ist. Wenn das Tellerventil, das an der Spitze eines Ventilschafts 6 montiert ist, sich in Richtung zum Ansaugluftkanal 2 axial hin und her bewegt, trennt sich das Tellerventil 5 von einem Ventilsitz 7, um den EGR-Kanal 3 schrittweise zu öffnen, und gleichzeitig ragt das halbkugelförmige distale Ende zum Ansaugluftkanal 2 vor, um den Ansaugluftkanal 2 schrittweise abzuschirmen.As in 1 and 2 has an exhaust gas recirculation valve according to the present embodiment 1 a three-way valve structure located inside a housing 1 comprising: an intake air passage 2 to supply intake air to a turbocharger (not shown); one Exhaust gas circulation channel (hereinafter an EGR channel) 3 to inject the exhaust gas (hereinafter EGR gas), which is circulated to this turbocharger, into the intake air passage 2 initiate; and a poppet valve 5 that in a connection area 4 is installed where the intake air duct 2 enters the EGR channel (merges with it). This poppet valve 5 has a cylindrical shape (a shielding member) having a distal end surface thereof formed in a hemispherical shape. When the poppet valve is at the top of a valve stem 6 is mounted, towards the intake air duct 2 moved axially back and forth, the poppet valve separates 5 from a valve seat 7 to the EGR channel 3 gradually opening, and at the same time protrudes the hemispherical distal end to the intake air passage 2 in front of the intake air duct 2 shield gradually.

In einem Zustand, bei dem der EGR-Kanal 3, wie in 1 dargestellt, geöffnet ist, schirmt das halbkugelförmige distale Ende des Tellerventils 5 den Ansaugluftkanal 2 ab, und dadurch wird die Menge an Ansaugluft unterdrückt; demzufolge ist es möglich, ein Verhältnis der Menge von EGR-Gas zum Mischgas zu erhöhen, bei dem die Ansaugluft und das EGR-Gas gemischt sind. Dieses Mischgas wird von der stromabwärtsseitigen Seite des Ansaugluftkanals 2 in den Turbolader eingeleitet.In a state where the EGR channel 3 , as in 1 shown, shields the hemispherical distal end of the poppet valve 5 the intake air duct 2 and thereby the amount of intake air is suppressed; Accordingly, it is possible to increase a ratio of the amount of EGR gas to the mixed gas in which the intake air and the EGR gas are mixed. This mixed gas is from the downstream side of the intake air passage 2 introduced into the turbocharger.

Dadurch weist das Abgasrückführungsventil gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 nicht nur eine Funktion als EGR-Ventil, das die Menge an EGR-Gas einstellt, sondern auch eine Funktion als Einlassventil auf, das die Menge an Ansaugluft einstellt.As a result, the exhaust gas recirculation valve according to the present embodiment 1 not only a function as an EGR valve that adjusts the amount of EGR gas, but also an intake valve function that adjusts the amount of intake air.

Außerdem strömt in einem Zustand, bei dem der EGR-Kanal 3, wie in 2 dargestellt, geschlossen ist, nur die Ansaugluft durch den Ansaugluftkanal 2, um in den Turbolader eingeleitet zu werden. Dabei ragt das distale Ende des Tellerventils 5 zum Ansaugluftkanal 2 vor, um den Kanal zu beeinträchtigen, und daher tritt ein Druckverlust an diesem vorragenden Bereich auf und der Durchsatz der Ansaugluft reduziert sich. Wenn dieser vorragende Bereich jedoch in einer Halbkugelform ausgebildet ist, kann die Turbulenz des Fluids aufgrund der Beeinträchtigung des Kanals reduziert werden, und es ist somit möglich, einen Strömungsverlust der Ansaugluft zu reduzieren.
Obwohl ein Öffnungs-/Schließhub des Tellerventils 5 länger wird, kann das Tellerventil 5 alternativ an einer Position eingebaut werden, wo das Tellerventil 5 den Ansaugluftkanal 2 nicht beeinträchtigt, wenn dieser geschlossen ist.It also flows in a state where the EGR channel 3 , as in 2 shown, is closed, only the intake air through the intake air passage 2 to be introduced into the turbocharger. In this case, the distal end of the poppet valve protrudes 5 to the intake air duct 2 to affect the passage, and therefore, a pressure loss occurs at this protruding portion and the flow rate of the intake air is reduced. However, when this projecting portion is formed in a hemispherical shape, the turbulence of the fluid due to the deterioration of the passage can be reduced, and it is thus possible to reduce a flow loss of the intake air.
Although an opening / closing stroke of the poppet valve 5 gets longer, the poppet valve can 5 alternatively, be installed at a position where the poppet valve 5 the intake air duct 2 not affected if closed.

Demgegenüber zeigt 3 eine perspektivische Schnittansicht eines Abgasrückführungsventils, das ein generelles Tellerventil 105 verwendet. Das generelle Tellerventil 105 ist in einer ebenen Form ausgebildet, und wenn ein EGR-Kanal 103 geöffnet ist, kann das generelle Tellerventil 105 einen Ansaugluftkanal 102 nicht abschirmen. Aus diesem Grund wird, selbst wenn eine größere Menge an EGR-Gas erforderlich ist, die Menge an Ansaugluft nicht reduziert. Daher ist es schwierig, ein Verhältnis der Menge an EGR-Gas zum Mischgas zu erhöhen.In contrast, shows 3 a sectional perspective view of an exhaust gas recirculation valve, the general poppet valve 105 used. The general poppet valve 105 is formed in a planar shape, and when an EGR channel 103 open, the general poppet valve can 105 an intake air duct 102 do not shield. For this reason, even if a larger amount of EGR gas is required, the amount of intake air is not reduced. Therefore, it is difficult to increase a ratio of the amount of EGR gas to the mixed gas.

Darüber hinaus kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 das Tellerventil 5 eine hohle Struktur aufweisen, um dessen Gewicht zu reduzieren. Auf diese Weise ist es möglich, eine Vibrationsfestigkeit zu verbessern und Bauteilkosten zu reduzieren. Eine Dicke der hohlen Struktur kann entsprechend einem Material des Tellerventils 5 beliebig geändert werden.In addition, in the present embodiment 1 the poppet valve 5 have a hollow structure to reduce its weight. In this way it is possible to improve vibration resistance and reduce component costs. A thickness of the hollow structure may be according to a material of the poppet valve 5 be changed arbitrarily.

Der Ventilschaft 6, der das Öffnen und Schließen dieses Tellerventils 5 betätigt, ist zudem in einem Zustand eingebaut, bei dem der Ventilschaft 6 zum Ansaugluftkanal 2 geneigt ist. Außerdem ist der EGR-Kanal 3 in einer Richtung senkrecht zu einer Axialrichtung des Ventilschafts 6 ausgebildet.The valve stem 6 , the opening and closing of this poppet valve 5 is actuated, is also installed in a state in which the valve stem 6 to the intake air duct 2 is inclined. Also, the EGR channel 3 in a direction perpendicular to an axial direction of the valve stem 6 educated.

Wenn der Ventilschaft 6 hypothetisch in einem rechten Winkel zum Ansaugluftkanal 2, wie in einer schematischen Ansicht von 4 dargestellt, eingebaut ist, strömt das EGR-Gas im EGR-Kanal 3 zum Verbindungsbereich 4 und dem Ansaugluftkanal 2, wobei es auf die obere Stirnfläche des Tellerventils 5 aufprallt, und daher steigt der Druckverlust tendenziell an. Darüber hinaus stoßen die Ansaugluft und das EGR-Gas im Verbindungsbereich 4 miteinander zusammen, und daher erhöht sich die Turbulenz des Fluids und der Strömungsverlust nimmt ebenfalls tendenziell zu.When the valve stem 6 hypothetically at a right angle to the intake air duct 2 as in a schematic view of 4 is installed, the EGR gas flows in the EGR channel 3 to the connection area 4 and the intake air passage 2 , being on the upper face of the poppet valve 5 impact, and therefore the pressure loss tends to increase. In addition, the intake air and the EGR gas in the connection area 4 together and therefore the turbulence of the fluid increases and the flow loss also tends to increase.

Außerdem strömt die Ansaugluft manchmal zurück in den EGR-Kanal 3, oder das EGR-Gas strömt manchmal zur stromaufwärtsseitigen Seite des Ansaugluftkanals 2 zurück.In addition, the intake air sometimes flows back into the EGR passage 3 or the EGR gas sometimes flows to the upstream side of the intake air passage 2 back.

Wenn der Ventilschaft 6, wie in 1 und 2 dargestellt, hingegen zum Ansaugluftkanal 2 geneigt ist, kann ein EGR-Gaskanal, der vom EGR-Kanal 3 in den Ansaugluftkanal 2 mündet, linearer ausgebildet sein und daher kann das EGR-Gas problemlos in den Ansaugluftkanal eintreten und es ist möglich, die Strömungsverluste der Ansaugluft und des EGR-Gases zu reduzieren. Selbst wenn der Ventilschaft 6 schräg eingebaut ist, ist es zudem möglich, die Menge an Ansaugluft vom distalen Ende des Tellerventils 5, wie oben erläutert, hinreichend zu reduzieren.When the valve stem 6 , as in 1 and 2 represented, however, to the intake air passage 2 may be an EGR gas channel that is from the EGR channel 3 in the intake air duct 2 opens, be formed linear and therefore the EGR gas can easily enter the intake air passage and it is possible to reduce the flow losses of the intake air and the EGR gas. Even if the valve stem 6 Inclined, it is also possible, the amount of intake air from the distal end of the poppet valve 5 as explained above, to reduce sufficiently.

Als nächstes wird eine Struktur des Gehäuses 1 beschrieben.Next is a structure of the housing 1 described.

5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration des Gehäuses 1 darstellt. 6(a) ist eine Querschnittsansicht des Gehäuses 1 längs einer Linie AA in 5, und 6(b) ist eine Querschnittsansicht eines in 3 dargestellten Gehäuses 101 längs der entsprechenden Linie an der gleichen Position. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of the housing 1 represents. 6 (a) is a cross-sectional view of the housing 1 along a line AA in 5 , and 6 (b) is a Cross-sectional view of an in 3 illustrated housing 101 along the corresponding line at the same position.

7(a) ist eine Darstellung, die eine Fluidströmung im Gehäuse 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels 1 veranschaulicht, und 7(b) zeigt einen Zustand eines Mischgases des Fluids an der Position eines Querschnitts B. Demgegenüber ist 7(c) eine Darstellung, die eine Fluidströmung im Gehäuse 101 veranschaulicht, das in 3 dargestellt ist, und 7(d) zeigt einen Mischzustand des Fluids an der Position eines Querschnitts C. 7 (a) is a representation showing a fluid flow in the housing 1 of the present embodiment 1 illustrated, and 7 (b) shows a state of a mixed gas of the fluid at the position of a cross section B , In contrast, is 7 (c) a representation showing a fluid flow in the housing 101 illustrates that in 3 is shown, and 7 (d) shows a mixing state of the fluid at the position of a cross section C ,

Darüber hinaus ist 8(a) eine Querschnittsansicht des Ansaugluftkanals 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels 1 längs einer Richtung, in die das Fluid strömt, und zeigt die Strömung im Ansaugluftkanal 3 anhand einer Visualisierung. 8(b) zeigt einen Mischzustand des Fluids aus Richtung eines Pfeils D gesehen. Demgegenüber ist 8(c) eine Querschnittsansicht eines zylindrischen Ansaugluftkanals 2a, der nicht mit einem ovalen Kanal 9 ausgebildet ist, längs einer Richtung, in die das Fluid strömt, und zeigt die Strömung im Ansaugluftkanal 2a anhand einer Visualisierung. 8(d) zeigt einen Mischzustand des Fluids aus Richtung eines Pfeils E gesehen.In addition, it is 8 (a) a cross-sectional view of the intake air passage 2 of the present embodiment 1 along a direction in which the fluid flows, and shows the flow in the intake air passage 3 using a visualization. 8 (b) shows a mixed state of the fluid from the direction of an arrow D seen. In contrast, is 8 (c) a cross-sectional view of a cylindrical intake air passage 2a that does not have an oval channel 9 is formed, along a direction in which the fluid flows, and shows the flow in the intake air passage 2a using a visualization. 8 (d) shows a mixed state of the fluid seen from the direction of an arrow E.

Im Gehäuse 101 in 3 befindet sich, wie in 6(b) dargestellt, ein Rand 107a eines Ventilsitzes 107 in einem vorstehenden Zustand in einem Verbindungsbereich 104 des EGR-Kanals 103 und des Ansaugluftkanals 102, und dadurch verengt sich der Durchmesser des EGR-Gaskanals an einer Durchgangsposition des Rands 107a. Aus diesem Grund wird das EGR-Gas, das durch den Ventilsitz 107 strömt, kaum dispergiert. Darüber hinaus ist, wie in 7(c) dargestellt, ein Neigungswinkel mit dem das EGR-Gas in Bezug auf den Ansaugluftkanal 102 eintritt, größer und daher wird das Mischgas, wie in 7(d) dargestellt, nach dem Eintritt leicht auf die untere (Boden-) Seite des Ansaugluftkanals 2 abgelenkt und außerdem wird das Mischungsverhältnis leicht ungleichmäßig.In the case 101 in 3 is located as in 6 (b) represented, an edge 107a a valve seat 107 in a protruding state in a connection area 104 of the EGR channel 103 and the intake air passage 102 , and thereby the diameter of the EGR gas channel narrows at a passing position of the edge 107a , For this reason, the EGR gas passing through the valve seat 107 flows, hardly dispersed. In addition, as in 7 (c) shown, an inclination angle with which the EGR gas with respect to the intake air passage 102 occurs, larger and therefore the mixed gas, as in 7 (d) shown, after entering slightly on the bottom (bottom) side of the intake air duct 2 distracted and also the mixing ratio is slightly uneven.

Damit das EGR-Gas gleichmäßiger in den Ansaugluftkanal 2 eintritt und damit gleichförmig gemischt wird, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel 1, wie in 5 dargestellt, daher ein Ventilsitz 7 vor dem Ansaugluftkanal 2 ausgebildet, sodass ein Gasdispersionsraum 8 bereitgestellt wird, der den Ventilsitz 7 mit dem Ansaugluftkanal 2 verbindet. Dadurch ragt ein dem Rand 107a entsprechender Bereich, der durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten in 6(a) dargestellt ist, nicht zum Ansaugluftkanal 2 vor, und der EGR-Gaskanal erweitert sich, und daher wird das EGR-Gas, das durch den Ventilsitz 7 strömt, auf einfache Weise dispergiert. Darüber hinaus ist, wie in 7(a) dargestellt, der Gasdispersionsraum 8 so ausgebildet, das ein Neigungswinkel, mit dem das EGR-Gas in Bezug auf den Ansaugluftkanal 2 eintritt, kleiner wird, und daher kann das EGR-Gas gleichmäßig in die Ansaugluft eintreten. Aus diesem Grund ist es möglich, den Abfall des Durchsatzes aufgrund eines Druckverlusts zum Zeitpunkt des Eintritts zu reduzieren; demzufolge ist es möglich, dem Ansaugluftkanal 2 eine größere Menge an EGR-Gas zuzuführen.So that the EGR gas is more uniform in the intake air duct 2 occurs and is uniformly mixed, is in the present embodiment 1 , as in 5 represented, therefore, a valve seat 7 in front of the intake air duct 2 designed so that a gas dispersion room 8th is provided, the valve seat 7 with the intake air duct 2 combines. This protrudes a the edge 107a corresponding area indicated by a dashed line with two dots in 6 (a) is shown, not to the intake air passage 2 before, and the EGR gas channel expands, and therefore, the EGR gas passing through the valve seat 7 flows, dispersed in a simple manner. In addition, as in 7 (a) represented, the gas dispersion space 8th designed so that the angle of inclination with which the EGR gas with respect to the intake air duct 2 occurs, becomes smaller, and therefore, the EGR gas can smoothly enter the intake air. For this reason, it is possible to reduce the drop in throughput due to a pressure loss at the time of entry; Consequently, it is possible to the intake air passage 2 to supply a larger amount of EGR gas.

Darüber hinaus ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel 1, wie in 6(a) und 8(a) dargestellt, der Querschnitt des Ansaugluftkanals 2 um das Tellerventil 5 in einer im Wesentlichen ovalen Form ausgebildet, bei der die Axialrichtung des Ventilschafts 6 eine Nebenachse ist und eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung eine Hauptachse ist. Wenn der ovale Kanal 9 ausgebildet ist, erweitert sich ein Zwischenraum zwischen dem ovalen Kanal 9 und dem Tellerventil 5, und die Ansaugluft, die diesen Zwischenraum durchströmt, wird auf einfach Weise dispergiert, wie dies in 8(a) dargestellt ist. Somit werden das EGR-Gas und die Ansaugluft, wie in 8(b) dargestellt, dispergiert und es ist möglich, die Ablenkung der beiden Fluids und die Ungleichmäßigkeit der Mischung zu reduzieren; infolgedessen ist es möglich, das Mischgas gleichmäßig in den Turbolader einzuleiten.Moreover, in the present embodiment 1 , as in 6 (a) and 8 (a) shown, the cross section of the intake air passage 2 around the poppet valve 5 formed in a substantially oval shape, wherein the axial direction of the valve stem 6 is a minor axis and a direction perpendicular to the axial direction is a major axis. If the oval channel 9 is formed, a space between the oval channel widens 9 and the poppet valve 5 , And the intake air flowing through this gap is easily dispersed, as in 8 (a) is shown. Thus, the EGR gas and the intake air, as in 8 (b) shown, dispersed and it is possible to reduce the deflection of the two fluids and the unevenness of the mixture; As a result, it is possible to uniformly introduce the mixed gas into the turbocharger.

Wenn hingegen der ovale Kanal 9 nicht ausgebildet ist, wie dies in 8(c) dargestellt ist, strömt die Ansaugluft durch einen schmalen Zwischenraum zwischen dem Tellerventil 5 und dem Ansaugluftkanal 2a, um den Mittelpunkt des Ansaugluftkanals 2a herum, so dass deren Dispersion schwierig wird. Daher wird, wie in 8(d) dargestellt, ein Mischungsverhältnis zwischen der Ansaugluft und dem EGR-Gas leicht ungleichmäßig.If, however, the oval channel 9 not trained, as in 8 (c) is shown, the intake air flows through a narrow space between the poppet valve 5 and the intake air passage 2a to the center of the intake air duct 2a around, so that their dispersion is difficult. Therefore, as in 8 (d) shown, a mixing ratio between the intake air and the EGR gas slightly uneven.

Außerdem ist, wie in 5 dargestellt, ein Führungselement 10, das in Kontakt mit der Seitenfläche des Tellerventils 5 kommt, auf der Innenwandfläche des Verbindungsbereichs 4 vorstehend vorgesehen.Besides, as in 5 shown, a guide element 10 that is in contact with the side surface of the poppet valve 5 comes on the inner wall surface of the connection area 4 provided above.

In der Dreiwege-Ventilstruktur besteht generell eine Möglichkeit, dass sich die Strömung des EGR-Gases und die Strömung der Ansaugluft gegenseitig beeinflussen und eine der Strömungen mit einem größeren Durchsatz die andere der Strömungen mit einem kleineren Durchsatz unterdrückt, was in einer schwierigen Steuerung der Durchflussrate resultiert. Wenn daher ein Führungselement 10, das den Zwischenraum zwischen der Kanal-Wandfläche und dem Tellerventil schließt, im Verbindungsbereich 4 des Gehäuses 1 vorgesehen ist, in welchem der Ansaugluftkanal 2 in den EGR-Kanal 3 mündet, kann die Rückströmung der Ansaugluft von der stromaufwärtsseitigen Seite des Ansaugluftkanals 2 zum EGR-Kanal 3 und die Rückströmung des EGR-Gases vom EGR-Kanal 3 zur stromaufwärtsseitigen Seite des Ansaugluftkanals 2 verhindert werden. Dadurch ist es möglich, den gegenseitigen Einfluss des EGR-Gases und der Ansaugluft zum Zeitpunkt des Zusammenfließens zu reduzieren.In the three-way valve structure, there is a general possibility that the flow of the EGR gas and the flow of the intake air influence each other and one of the flows with a larger flow rate suppresses the other of the flows with a smaller flow rate, resulting in difficult control of the flow rate results. Therefore, if a guide element 10 , which closes the gap between the channel wall surface and the poppet valve, in the connection area 4 of the housing 1 is provided, in which the intake air passage 2 in the EGR channel 3 The return flow of the intake air from the upstream side of the intake air passage can be opened 2 to the EGR channel 3 and the backflow of the EGR gas from the EGR channel 3 to the upstream side of the intake air passage 2 be prevented. Thereby, it is possible to reduce the mutual influence of the EGR gas and the intake air at the time of confluence.

Nachfolgend wird eine Modifikation davon beschrieben.Hereinafter, a modification thereof will be described.

9 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Modifikation des Abgasrückführungsventils gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 zeigt. In dieser Modifikation ist ein Gehäuse 1 aus zwei Bauteilen von Gehäusen 1-1 und 1-2 zusammengesetzt. Das Gehäuse 1-1, das mit einem Federeinbauraum 11, einem Filter 14, einem Lager 15, einem Ventilsitz 7 und dergleichen versehen ist, wird in eine Mittenöffnung des Gehäuses 1-2 eingefügt, das mit einem Ansaugluftkanal 2, einem Verbindungsbereich 4, einem Gasdispersionsraum 8 und dergleichen versehen ist, um das Gehäuse 1 zu bilden. 9 FIG. 15 is a perspective cross-sectional view showing a modification of the exhaust gas recirculation valve according to the present embodiment. FIG 1 shows. In this modification is a housing 1 from two components of housings 1-1 and 1-2 composed. The housing 1-1 that with a spring installation space 11 , a filter 14 a warehouse 15 , a valve seat 7 and the like is provided in a center opening of the housing 1-2 inserted, with an intake air duct 2 , a connection area 4 , a gas dispersion room 8th and the like, to the housing 1 to build.

In diesem Gehäuse 1-1 sammeln sich Fremdkörper, die durch einen Zwischenraum zwischen einem Ventilschaft 6 und dem Filter 14 und dem Lager 15 geblasen werden, möglicherweise im Federeinbauraum 11 an, in welchem eine Feder (nicht dargestellt) zum axialen Vorspannen des Ventilschafts 6 eingebaut ist. Da das EGR-Gas eine hohe Temperatur aufweist, sammelt sich möglicherweise Kondenswasser im Federeinbauraum 11 an. Aus diesem Grund ist dieser so konfiguriert, dass Entlüftungsöffnungen 12 und 13, die den Federeinbauraum 11 mit der Außenseite des Gehäuses 1 verbinden, in den Gehäusen 1-1 bzw. 1-2 ausgebildet sind, sodass die Fremdkörper usw. zur Außenseite abgeführt werden können.In this case 1-1 foreign bodies collect through a gap between a valve stem 6 and the filter 14 and the camp 15 blown, possibly in the spring installation space 11 in which a spring (not shown) for axially biasing the valve stem 6 is installed. Since the EGR gas has a high temperature, condensation may accumulate in the spring installation space 11 at. Because of this, this one is configured to have vents 12 and 13 that the spring installation space 11 with the outside of the housing 1 connect, in the cases 1-1 respectively. 1-2 are formed so that the foreign body, etc. can be discharged to the outside.

Übrigens können auch in dem in 1 dargestellten Gehäuse 1 durch Ausbilden einer Entlüftungsöffnung, die einen Bereich, in welchem sich die Fremdkörper usw. ansammeln, die durch eine Umfangsfläche des Ventilschafts 6 geblasen werden, mit der Außenseite des Gehäuses 1 verbindet, auf einfache Weise zur Außenseite abgeführt werden.By the way, also in the in 1 illustrated housing 1 by forming a vent opening which accumulates a region in which the foreign matters, etc. accumulate through a peripheral surface of the valve stem 6 be blown with the outside of the case 1 connects, easily dissipated to the outside.

In der Modifikation von 9 erstreckt sich der Ventilschaft 6 darüber hinaus in eine vertikale Richtung des Tellerventils 5. Ein Ende des Ventilschafts 6, das sich vom Tellerventil 5 aufwärts erstreckt, wird durch das Lager 15 verschiebbar abgestützt, das im Gehäuse 1-1 montiert ist. Andererseits wird das andere Ende des Ventilschafts 6, das sich von einem halbkugelförmigen distalen Ende des Tellerventils 5 nach unten erstreckt, durch ein Lager 16 verschiebbar abgestützt, das im Gehäuse 1-2 montiert ist. Die Festigkeit des Ventilschafts 6 wird durch das Abstützen des Ventilschafts 6 an den beiden vertikalen Bereichen erhöht, sodass der ungleichmäßige Lastwiderstand des Ventilschafts 6 verbessert werden kann; selbst in einem Fall, bei dem die Menge der Ansaugluft überhöht wird und dadurch ein höherer Druck und eine höhere Last auf der Seitenfläche des Tellerventils 5 anliegen, wird es demnach möglich, das Tellerventil 5 leichtgängig hin und her zu bewegen.In the modification of 9 extends the valve stem 6 beyond in a vertical direction of the poppet valve 5 , One end of the valve stem 6 extending from the poppet valve 5 extends upward through the warehouse 15 slidably supported in the housing 1 - 1 is mounted. On the other hand, the other end of the valve stem 6 extending from a hemispherical distal end of the poppet valve 5 extends down through a warehouse 16 slidably supported in the housing 1-2 is mounted. The strength of the valve stem 6 is achieved by supporting the valve stem 6 increased at the two vertical areas, so that the uneven load resistance of the valve stem 6 can be improved; even in a case where the amount of intake air is increased and thereby a higher pressure and a higher load on the side surface of the poppet valve 5 abutment, it is therefore possible, the poppet valve 5 easy to move back and forth.

Im Falle des in 1 dargestellten Abgasrückführungsventils ist die folgende Konfiguration angedacht: beispielsweise wird ein Lager, das dem Lager 15 in 9 entspricht, im Gehäuse 1 vorgesehen, sodass der Ventilschaft 6 verschiebbar abgestützt wird.In the case of in 1 the exhaust gas recirculation valve shown is the following configuration: for example, a bearing that is the bearing 15 in 9 corresponds, in the housing 1 provided so that the valve stem 6 slidably supported.

10(a) ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die eine Modifikation des Abgasrückführungsventils gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 darstellt, und 10(b) ist eine Vorderansicht, wenn ein Ansaugluftkanal 2 aus einer stromaufwärtsseitigen Seite betrachtet wird. 10 (a) FIG. 15 is a perspective cross-sectional view showing a modification of the exhaust gas recirculation valve according to the present embodiment. FIG 1 represents, and 10 (b) is a front view when an intake air passage 2 from an upstream side.

Das in 1 dargestellte Abgasrückführungsventil ist so konfiguriert, dass, selbst wenn der EGR-Kanal 3 vollständig geöffnet ist, der Ansaugluftkanal 2 nicht vollständig geschlossen ist, und der Zwischenraum zwischen dem Ansaugluftkanal 2 und dem Tellerventil 5 übrigbleibt; in der Modifikation von 10(a) und 10(b) ist die Modifikation jedoch so konfiguriert, dass der Zwischenraum nicht übrigbleibt. Genauer gesagt ist ein Bereich, wo sich ein Tellerventil 5 annähert, in einer Innenwandfläche eines Ansaugluftkanals 2 ausgebildet, wodurch ein Vorsprung 17 gebildet wird. Auf diese Weise kann ein Ansaugluftkanal 2 vollständig geschlossen werden, wenn ein EGR-Kanal 3 geöffnet ist, und es ist möglich, das Verhältnis der Menge an EGR-Gas zum Mischgas stark zu erhöhen (d.h. es ist möglich, die Menge der Ansaugluft stark zu reduzieren).This in 1 shown exhaust gas recirculation valve is configured so that, even if the EGR channel 3 is fully open, the intake air duct 2 is not completely closed, and the space between the intake air passage 2 and the poppet valve 5 spare; in the modification of 10 (a) and 10 (b) however, the modification is configured so that the gap does not remain. More specifically, an area where there is a poppet valve 5 approaches, in an inner wall surface of an intake air passage 2 formed, creating a projection 17 is formed. In this way, an intake air passage 2 be completely closed when an EGR channel 3 is opened, and it is possible to greatly increase the ratio of the amount of EGR gas to the mixed gas (ie, it is possible to greatly reduce the amount of intake air).

Wie oben gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, umfasst das Abgasrückführungsventil: das Gehäuse 1, das den Ansaugluftkanal 2, der einem Turbolader Ansaugluft zuführt, und den EGR-Kanal 3 aufweist, der in den Ansaugluftkanal 2 zum Mischen des EGR-Gases mit der Ansaugluft mündet; den Ventilsitz 7, der im Verbindungsbereich 4 des Ansaugluftkanals 2 und des EGR-Kanals 3 ausgebildet ist; das Tellerventil 5, das im Verbindungsbereich 4 angeordnet ist und zum Öffnen und Schließen des EGR-Kanals 3 in Kontakt kommt und sich vom Ventilsitz 7 löst; und den Ventilschaft 6, der das Tellerventil 5 hin und her bewegt, und dieses Tellerventil 5 ist in zylindrischer Form ausgebildet, um in den Ansaugluftkanal einzutreten und diesen abzuschirmen, wenn der EGR-Kanal 3 geöffnet ist. Aus diesem Grund wird der EGR-Kanal schrittweise durch Öffnen des Tellerventils 5 geöffnet, und der Ansaugluftkanal 2 wird gleichzeitig an der zylindrischen distalen Stirnfläche schrittweise abgeschirmt, wodurch die Menge an Ansaugluft und die Menge an EGR-Gas gleichzeitig eingestellt wird.As above according to the embodiment 1 described, the exhaust gas recirculation valve comprises: the housing 1 that the intake air duct 2 which supplies intake air to a turbocharger and the EGR passage 3 that is in the intake air passage 2 for mixing the EGR gas with the intake air opens; the valve seat 7 who is in the connection area 4 the intake air duct 2 and the EGR channel 3 is trained; the poppet valve 5 that in the connection area 4 is arranged and to open and close the EGR channel 3 comes in contact and away from the valve seat 7 dissolves; and the valve stem 6 holding the poppet valve 5 moved back and forth, and this poppet valve 5 is formed in a cylindrical shape to enter and shield the intake air passage when the EGR passage 3 is open. For this reason, the EGR passage is gradually opened by opening the poppet valve 5 opened, and the intake air duct 2 is simultaneously shielded at the cylindrical distal end face gradually, whereby the amount of Intake air and the amount of EGR gas is adjusted simultaneously.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 ist die distale Stirnfläche des zylindrischen Tellerventils 5 auf der Seite des Ansaugluftkanals 2 zudem in einer Halbkugelform ausgebildet, wodurch der Strömungsverlust der Ansaugluft reduziert wird.According to the embodiment 1 is the distal end face of the cylindrical poppet valve 5 on the side of the intake air duct 2 also formed in a hemispherical shape, whereby the flow loss of the intake air is reduced.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 ist das zylindrische Tellerventil 5 zudem hohl, wodurch das Gewicht des Ventilsitzes reduziert und dessen Vibrationsfestigkeit verbessert wird.According to the embodiment 1 is the cylindrical poppet valve 5 also hollow, whereby the weight of the valve seat is reduced and its vibration resistance is improved.

Da das Tellerventil 5 und der Ventilschaft 6 gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 so eingebaut sind, dass deren Axialrichtung zum Ansaugluftkanal 2 geneigt ist, und der EGR-Kanal 3 in der zur Axialrichtung senkrechten Richtung ausgebildet ist, kann der Strömungskanal des EGR-Gases außerdem nahe an eine gerade Linie gebracht werden, wodurch sich die Strömungsverluste der Ansaugluft und des EGR-Gases reduzieren.Because the poppet valve 5 and the valve stem 6 according to the embodiment 1 are installed so that their axial direction to the intake air duct 2 inclined, and the EGR channel 3 In addition, in the direction perpendicular to the axial direction, the flow channel of the EGR gas may be brought close to a straight line, thereby reducing the flow losses of the intake air and the EGR gas.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 eine solche Konfiguration vorliegt, dass der Verbindungsbereich 4 den Gasdispersionsraum 8 aufweist, der den Ventilsitz 7 mit dem Ansaugluftkanal 2 verbindet, und der Kanaldurchmesser des Gasdispersionsraums 8 größer als der Öffnungsdurchmesser des Ventilsitzes 7 hergestellt ist, ist es außerdem möglich, den Strömungsverlust des EGR-Gases zu reduzieren.As according to the embodiment 1 such a configuration exists that the connection area 4 the gas dispersion room 8th having the valve seat 7 with the intake air duct 2 connects, and the channel diameter of the gas dispersion space 8th larger than the opening diameter of the valve seat 7 is made, it is also possible to reduce the flow loss of the EGR gas.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 eine solche Konfiguration vorliegt, dass das Führungselement 10, das in Kontakt mit der Umfangsfläche des Tellerventils 5 auf der Zylinderseite kommt, auf der Innenwandfläche des Verbindungsbereichs 4 vorstehend vorgesehen ist, ist es außerdem möglich, den gegenseitigen Einfluss des EGR-Gases und der Ansaugluft zum Zeitpunkt des Zusammenströmens des EGR-Gases und der Ansaugluft zu reduzieren.As according to the embodiment 1 such a configuration is present that the guide element 10 in contact with the peripheral surface of the poppet valve 5 comes on the cylinder side, on the inner wall surface of the connection area 4 is provided above, it is also possible to reduce the mutual influence of the EGR gas and the intake air at the time of confluence of the EGR gas and the intake air.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 eine solche Konfiguration vorliegt, dass der Querschnitt des Ansaugluftkanals 2 den ovalen Kanal 9 aufweist, der in einer im wesentlichen ovalen Form ausgebildet ist, bei der die Axialrichtung des Ventilschafts 6 eine Nebenachse ist, ist es zudem möglich, die Ungleichmäßigkeit des Mischungsverhältnisses des EGR-Gases mit der Ansaugluft und die Ablenkung des Durchflusses in der Rohrleitung des Ansaugluftkanals 2 zu reduzieren.As according to the embodiment 1 is such a configuration that the cross section of the intake air passage 2 the oval channel 9 formed in a substantially oval shape, in which the axial direction of the valve stem 6 is a minor axis, it is also possible, the unevenness of the mixing ratio of the EGR gas with the intake air and the deflection of the flow in the pipe of the intake air passage 2 to reduce.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 eine solche Konfiguration vorliegt, dass das Gehäuse 1 das Lager 15 aufweist, das ein Ende des Ventilschafts 6 verschiebbar abstützt, und die Entlüftungsöffnungen 12 und 13, die das Innere des Gehäuses 1 mit dessen Außenseite an der Spitzenseite des Ventilschafts 6 in Bezug auf das Lager 15 verbinden, können im Innern des Gehäuses 1 erzeugte Fremdkörper zur Außenseite freigesetzt werden.As according to the embodiment 1 such a configuration exists that the housing 1 the warehouse 15 having one end of the valve stem 6 slidably supported, and the vents 12 and 13 that the interior of the case 1 with its outside on the tip side of the valve stem 6 in relation to the camp 15 can connect inside the case 1 generated foreign bodies are released to the outside.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 eine solche Konfiguration vorliegt, dass das Gehäuse 1 die zwei Lager 15 und 16 aufweist, die ein Ende des Ventilschafts 6, das sich vom Tellerventil 5 zum Ventilsitz 7 erstreckt, bzw. das andere Ende des Ventilschafts 6 verschiebbar abstützen, das sich vom halbkugelförmigen distalen Ende des Tellerventils 5 zum Ansaugluftkanal 2 erstreckt. Daher ist es möglich, den ungleichmäßigen Lastwiderstand des Ventilschafts 6 zu verbessern.As according to the embodiment 1 such a configuration exists that the housing 1 the two camps 15 and 16 which has one end of the valve stem 6 extending from the poppet valve 5 to the valve seat 7 extends, or the other end of the valve stem 6 displaceable, extending from the hemispherical distal end of the poppet valve 5 to the intake air duct 2 extends. Therefore, it is possible the uneven load resistance of the valve stem 6 to improve.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 eine solche Konfiguration vorliegt, dass der Vorsprung 7 in einem Bereich vorgesehen ist, dem sich das halbkugelförmige distale Ende des Tellerventils 5 im Ansaugluftkanal 2 annähert, kann der Ansaugluftkanal 2 vollständig geschlossen werden, wenn das Tellerventil 5 den EGR-Kanal 3 öffnet, wodurch sich das Verhältnis der Menge an EGR-Gas zum Mischgas stark erhöht.As according to the embodiment 1 such a configuration exists that the projection 7 is provided in a region which is the hemispherical distal end of the poppet valve 5 in the intake air duct 2 approaches, the intake air duct 2 be completely closed when the poppet valve 5 the EGR channel 3 opens, which greatly increases the ratio of the amount of EGR gas to the mixed gas.

Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung durch eine Modifikation von beliebigen Bauteilen des Ausführungsbeispiels, oder Weglassen von beliebigen Bauteilen des Ausführungsbeispiels innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung umgesetzt werden kann.It should be noted that the present invention may be practiced by modification of any of the components of the embodiment, or omitting any of the components of the embodiment within the scope of the invention.

Zum Beispiel kann das Abschirmungselement des Tellerventils 5 in einer anderen als der zylindrischen Form ausgeführt sein, von der eine Stirnfläche, wie in 1 dargestellt, halbkugelförmig ausgebildet ist. Modifikationen des Tellerventils 5 sind in 11 und 12 dargestellt.For example, the shielding element of the poppet valve 5 be executed in a shape other than the cylindrical shape, from the one end face, as in 1 shown, hemispherical in shape. Modifications of the poppet valve 5 are in 11 and 12 shown.

Bei der Modifikation von 11 ist ein Tellerventil 5a in einer einfachen zylindrischen Form ausgebildet und dessen distales Ende ist nicht in einer Halbkugelform ausgebildet. Wenn der Ventilsitz 7 von einer Stirnfläche des Tellerventils 5a zum Schließen des EGR-Kanals 3 abgeschirmt wird und der Ansaugluftkanal 2 ebenfalls abgeschirmt wird, wenn der EGR-Kanal 3 geöffnet wird, kann selbst mit dieser Form die Menge der Ansaugluft zum Mischgas reduziert werden.In the modification of 11 is a poppet valve 5a formed in a simple cylindrical shape and its distal end is not formed in a hemispherical shape. When the valve seat 7 from an end face of the poppet valve 5a to close the EGR channel 3 is shielded and the intake air duct 2 also shielded when the EGR channel 3 is opened, even with this form, the amount of intake air to the mixed gas can be reduced.

Darüber hinaus ist in der Modifikation von 12 ein Tellerventil 5b als kreisförmiges flaches Element ausgebildet, und eine Stirnfläche dieses Tellerventils 5b ist an einem Plattenelement fixiert, um ein Abschirmungselement 5c bereitzustellen. Im Falle dieser Konfiguration führt ein Ventilschaft 6 ebenfalls einen Drehvorgang während der Hinundherbewegung aus.In addition, in the modification of 12 a poppet valve 5b formed as a circular flat element, and an end face of this poppet valve 5b is fixed to a plate member to a shielding element 5c provide. In the case of this configuration, a valve stem will result 6 also a turning process during the back and forth movement.

Bei einem Ventilschließen, bei dem der Ventilsitz 7 durch das Tellerventil 5b geschlossen wird, befinden sich die Vorder- und Rückseiten des Abschirmungselements 5c in einem parallelen Zustand zu einer Richtung, in der die Ansaugluft strömt (12(a)), sodass die Strömung der Ansaugluft nicht gestört wird. Bei einem Ventilschließen des EGR-Kanals 3 wird das Abschirmungselement 5c um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht, während sich das Tellerventil 5b vom Ventilsitz 7 trennt, um von einem Zustand von 12(a) zu dem von 12(b) verschoben zu werden. Aus diesem Grund ist der Ansaugluftkanal 2 beim Ventilöffnen durch die Vorder-und Rückseiten des Abschirmungselements (5c (12(b)) abgeschirmt, wodurch das Verhältnis der Menge an Ansaugluft zum Mischgas reduziert wird. Beim Ventilschließen wird das Abschirmungselement im Gegenuhrzeigersinn gedreht, während sich das Tellerventil 5b dem Ventilsitz annähert, um vom Zustand von 12(b) zu dem von 12(a) verschoben zu werden.In a valve closing, in which the valve seat 7 through the poppet valve 5b is closed, there are the front and back sides of the shielding element 5c in a parallel state to a direction in which the intake air flows ( 12 (a) ), so that the flow of the intake air is not disturbed. When valve closing the EGR channel 3 becomes the shielding element 5c rotated 90 degrees clockwise while the poppet valve 5b from the valve seat 7 separates to from a state of 12 (a) to that of 12 (b) to be moved. For this reason, the intake air passage 2 during valve opening through the front and rear sides of the shielding element ( 5c ( 12 (b) ), whereby the ratio of the amount of intake air to the mixed gas is reduced. When closing the valve, the shielding member is rotated counterclockwise while the poppet valve 5b approaches the valve seat to change from the state of 12 (b) to that of 12 (a) to be moved.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY

Da, wie oben gemäß dem Abgasrückführungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, dieses so konfiguriert ist, dass die Ansaugluft und das EGR-Gas gleichzeitig eingestellt werden, ist es zur Anwendung in einem Abgasrückführungsventil für eine Abgasrückführung bei Niederdruck zu einem Kompressor eines Turbolader geeignet.As described above, according to the exhaust gas recirculation valve according to the present invention, since it is configured to simultaneously adjust the intake air and the EGR gas, it is suitable for use in an exhaust gas recirculation valve for exhaust gas recirculation at low pressure to a compressor of a turbocharger.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1-1, 1-2, 1011, 1-1, 1-2, 101
Gehäusecasing
2, 2a, 1022, 2a, 102
Ansaugluftkanalintake air passage
3, 103,3, 103,
EGR-KanalEGR passage
4, 1044, 104
Verbindungsbereichconnecting area
5, 5a, 5b, 1055, 5a, 5b, 105
Tellerventilpoppet valve
5c5c
Abschirmungselementshielding member
6, 1066, 106
Ventilschaftvalve stem
7, 1077, 107
Ventilsitzvalve seat
88th
GasdispersionsraumGas dispersion space
1010
Führungselementguide element
12, 1312, 13
Entlüftungsöffnungvent
1414
Filterfilter
15, 1615, 16
Lagercamp
1717
Vorsprunghead Start
107a107a
Randedge

Claims (9)

Abgasrückführungsventil, umfassend: ein Gehäuse (1), das einen Ansaugluftkanal (2), der einem Turbolader Ansaugluft zuführt, und einen Abgas-Zirkulationskanal (3) aufweist, der in den Ansaugluftkanal (2) zum Mischen von Abgas mit Ansaugluft mündet; einen Ventilsitz (7), der in einem Verbindungsbereich (4) des Ansaugluftkanals (2) und des Abgas-Zirkulationskanals (3) ausgebildet ist; ein Tellerventil (5), das im Verbindungsbereich (4) angeordnet ist und zum Öffnen und Schließen des Abgas-Zirkulationskanals (3) mit dem Ventilsitz (7) in Kontakt kommt und sich vom Ventilsitz (7) trennt; einen Ventilschaft (6), der das Tellerventil (5) hin und her bewegt; und ein Abschirmungselement (5c), das in einer Form ausgebildet ist, um aus einer dem Ansaugluftkanal (2) zugewandten Oberfläche des Tellerventils (5) vorzuragen, wobei das Abschirmungselement (5c) des Tellerventils (5) zylindrisch ist und eine Stirnfläche davon auf der Seite des Ansaugluftkanals (2) halbkugelförmig ist, und das Abschirmungselement in den Ansaugluftkanal (2) eintritt und diesen abschirmt, wenn der Abgas-Zirkulationskanal (3) geöffnet ist.Exhaust gas recirculation valve, comprising: a housing (1) having an intake air passage (2) for supplying intake air to a turbocharger and an exhaust gas circulation passage (3) opening into the intake air passage (2) for mixing exhaust gas with intake air; a valve seat (7) formed in a connection portion (4) of the intake air passage (2) and the exhaust gas circulation passage (3); a poppet valve (5) disposed in the connection portion (4) and coming into contact with the valve seat (7) for opening and closing the exhaust gas circulation passage (3) and separating from the valve seat (7); a valve stem (6) which reciprocates the poppet valve (5); and a shield member (5c) formed in a shape to protrude from a surface of the poppet valve (5) facing the intake air passage (2), wherein the shield member (5c) of the poppet valve (5) is cylindrical and an end surface thereof is hemispherical on the side of the intake air passage (2), and the shield member enters and shields the intake air passage (2) when the exhaust gas circulation passage (3) is opened. Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei das Abschirmungselement (5c) des Tellerventils (5) hohl ist.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 , wherein the shielding element (5c) of the poppet valve (5) is hollow. Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei das Tellerventil (5) und der Ventilschaft (6) so eingebaut sind, dass deren Axialrichtung zum Ansaugluftkanal (2) geneigt ist, und der Abgasrückführungskanal (3) in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung ausgebildet ist.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein the poppet valve (5) and the valve stem (6) are installed so that the axial direction thereof is inclined to the intake air passage (2), and the exhaust gas recirculation passage (3) is formed in a direction perpendicular to the axial direction. Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsbereich (4) einen Zwischenraum aufweist, der den Ventilsitz (7) mit dem Ansaugluftkanal (2) verbindet, und ein Kanaldurchmesser des Zwischenraums größer als ein Öffnungsdurchmesser des Ventilsitzes (7) ausgebildet ist.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein the connection portion (4) has a clearance connecting the valve seat (7) to the intake air passage (2), and a passage diameter of the clearance is made larger than an opening diameter of the valve seat (7). Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei ein Führungselement (10), das in Kontakt mit einer Seitenfläche des Abschirmungselements (5c) des Tellerventils (5) kommt, auf einer Innenwandfläche des Verbindungsbereichs (4) hervorstehend vorgesehen ist.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein a guide member (10) coming into contact with a side surface of the shielding member (5c) of the poppet valve (5) is provided protruding on an inner wall surface of the connecting portion (4). Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei ein Querschnitt des Ansaugluftkanals (2) eine im Wesentlichen ovale Form aufweist, bei der die Axialrichtung des Ventilschafts (6) eine Nebenachsenrichtung ist. Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein a cross section of the intake air passage (2) has a substantially oval shape in which the axial direction of the valve stem (6) is a minor axis direction. Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (1) aufweist: ein Lager (15, 16), das ein Ende des Ventilschafts (6) verschiebbar abstützt; und eine Entlüftungsöffnung (12, 13), das die Innenseite und Außenseite des Gehäuses (1) an der Endseite des Ventilschafts (6) bezüglich des Lagers (15, 16) verbindet.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein the housing (1) comprises: a bearing (15, 16) slidably supporting one end of the valve stem (6); and a vent opening (12, 13) connecting the inside and outside of the housing (1) on the end side of the valve stem (6) with respect to the bearing (15, 16). Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (1) zwei Lager (15, 16) aufweist, die ein Ende des Ventilschafts (6), das sich vom Tellerventil (5) zum Ventilsitz (7) erstreckt, bzw. das andere Ende des Ventilschafts (6) abstützen, das sich vom Abschirmungselement (5c) des Tellerventils (5) zum Ansaugluftkanal (2) erstreckt.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein the housing (1) comprises two bearings (15, 16) supporting one end of the valve stem (6) extending from the poppet valve (5) to the valve seat (7) or the other end of the valve stem (6) extending from the shielding member (5c) of the poppet valve (5) to the intake air passage (2). Abgasrückführungsventil nach Anspruch 1, wobei ein Vorsprung (17) in einem Bauteil vorgesehen ist, dem sich das Abschirmungselement (5c) des Tellerventils (5) im Ansaugluftkanal (2) annähert.Exhaust gas recirculation valve after Claim 1 wherein a projection (17) is provided in a member to which the shield member (5c) of the poppet valve (5) in the intake air passage (2) approximates.
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