DE19637078A1

DE19637078A1 - Electromagnetic control valve for exhaust gas feedback in IC engine e.g. diesel engine

Info

Publication number: DE19637078A1
Application number: DE19637078A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dismon; Osman Sari
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-03-19

Abstract

The control valve has a valve rod (8) fitting through a valve rod guide sleeve (13) and acted on by an electromagnetic armature for movement against a closure spring, to provide a connection between an exhaust gas inlet and an outlet (9) coupled to the engine air intake (10), controlled by respective valve plates (6,7). The valve rod guide sleeve is enclosed by an annular extension (14) of the adjacent valve plate, for protecting it from heat and dirt.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Steuerventil für Abgasrückführung in die Ansaugleitung ein er Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic control valve for Exhaust gas recirculation in the intake pipe an internal combustion engine after Preamble of claim 1.

Es ist bekannt (DE-PS 30 43 752), daß die Rückführung von dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepaßten Abgasmengen eine wirksame Maßnahme darstellt, um umweltschädliche Anteile im Abgas einer Diesel-Brennkraftmaschine zu reduzieren. Besonders läßt sich durch die Abgasrückführung eine Verminderung des Anteils an Stickoxiden im Abgas erzielen. Es ist aber eine Einstellung und Steuerung der zusammen mit der Frischluftmenge und der eingespritzten Brennstoffmenge der Brennkraft maschine zugeführten Abgasmenge erforderlich, denn mit einer hierdurch be wirkten Verminderung der Stickoxide im Abgas stellt sich unter Umständen eine Erhöhung der Ruß-, CO- und HC-Anteile ein.It is known (DE-PS 30 43 752) that the return of the respective Operating state of the internal combustion engine adapted exhaust gas quantities represents an effective measure to reduce environmentally harmful fractions in the exhaust gas Reduce diesel engine. In particular, the Exhaust gas recirculation reduces the proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas achieve. But it is an adjustment and control of the together with the Amount of fresh air and the amount of fuel injected by the internal combustion engine amount of exhaust gas supplied to the machine is necessary, because with a be effective reduction of nitrogen oxides in the exhaust gas may occur an increase in the soot, CO and HC proportions.

Ein derartiges elektromagnetisches Steuerventil ist aus der DE 43 38 192 A1 bekannt. Mit diesem kann eine gegenüber anderen Steuerventilen schnellere Abschaltung erreicht werden, wobei gleichzeitig der Material-, Energie und Bauraumaufwand für die Elektromagneteinrichtung verringert sein soll.Such an electromagnetic control valve is known from DE 43 38 192 A1 known. With this one can be faster compared to other control valves Shutdown can be achieved while maintaining the material, energy and Installation space for the electromagnetic device should be reduced.

Hierbei ist eine Anordnung einer Ventilstange angegeben, die zwei Ventilteller aufweist, die mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken und gleichzeitig verstellt werden und die Ventilsitze öffnen oder schließen und die Verbindung zwischen Abgaseineinlaß und -auslaß steuern.Here, an arrangement of a valve rod is specified, the two Has valve plate, which interact with two valve seats and be adjusted at the same time and open or close the valve seats and the Control the connection between the exhaust gas inlet and outlet.

Es ist vorgesehen, daß eine Stangenführungsbuchse durch eine in dem Abgasauslaß angeordnete Rippe vor Wärmestrahlung und Verschmutzung geschützt ist. Diese Ausführung verhindert jedoch nicht, daß die Ventilstange in der Stangenführungsbuchse durch feine Rußablagerungen schwergängig wird, so daß die bekanntlich geringen elektromagnetischen Kräfte für eine schnelle und sichere Verstellung ggf. nicht mehr ausreichen können.It is contemplated that a rod guide bushing through one in the Exhaust rib arranged against heat radiation and pollution is protected. However, this design does not prevent the valve stem in the rod guide bushing stiff due to fine soot deposits is, so that the known low electromagnetic forces for a quick and safe adjustment may no longer be sufficient.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Steuerventil der angegebenen Art derart zu gestalten, daß eine gegenüber anderen Steuerventilen schnellere Abschaltung erreicht werden kann, wobei gleichzeitig der Material-, Energie- und Bauraumaufwand für die Elektromagneteinrichtung verringert werden soll. Darüber hinaus sind Maßnahmen aufzufinden, mit denen eine Verrußung der Ventilstange bzw. der Ventilstangenführung wirkungsvoll verhindert wird.Proceeding from this, the invention is based on the object to design the electromagnetic control valve of the specified type in such a way that a faster shutdown compared to other control valves can be, while the material, energy and space requirements should be reduced for the electromagnetic device. Beyond that Find measures with which soot of the valve rod or the valve rod guide is effectively prevented.

Diese Aufgabe ist bei dem Steuerventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is in the control valve according to the preamble of the claim 1 solved by the features specified in the characterizing part of claim 1 been. Features of advantageous developments of the subject Claim 1 are specified in the subclaims.

Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.Advantages achievable with the invention are described in the following description specified an embodiment that is shown in the drawing.

Diese zeigt ein elektromagnetisches Steuerventil 1 als Schnittbild, gebildet aus einem Gehäuse 2 mit einem Abgaskanal 3, der an eine nicht dargestellte Abgasleitung anschließbar ist. Der Abgaskanal 3 ist über zwei Ventile 4, 5, deren Ventilteller 6, 7 an einer gemeinsamen Stange 8 befestigt sind, mit einem Abgasauslaß 9 verbunden, der in ein Luftansaugrohr 10 einmündet, daß heißt, in der gezeigten Ausführung ist das Steuerventil 1 direkt an dem Luftansaugrohr 10 angeflanscht.This shows an electromagnetic control valve 1 as a sectional view, formed from a housing 2 with an exhaust duct 3 , which can be connected to an exhaust line, not shown. The exhaust duct 3 is connected via two valves 4 , 5 , the valve plates 6 , 7 of which are attached to a common rod 8 , with an exhaust gas outlet 9 , which opens into an air intake pipe 10 , that is, in the embodiment shown, the control valve 1 is directly on flanged to the air intake pipe 10 .

Die Stange 8 mit den Ventiltellern 6, 7 ragt auf einer Seite in den Abgasauslaß 9 hinein und endet in einer Stellerkammer 11, in der ein elektromagnetischer Steller 12 angeordnet ist. Die Stange 8 ist in einer im Ge häuse 2 angeordneten Führungsbuchse 13 geführt. An dem der Führungsbuchse 13 nahestehenden Ventilteller 7 ist ein Bundansatz 14 angeordnet, der die Führungsbuchse 13 überragt und die Stellkammer 11 gegenüber dem Abgasauslaß 9 abdichtet.The rod 8 with the valve disks 6 , 7 protrudes on one side into the exhaust gas outlet 9 and ends in an actuator chamber 11 in which an electromagnetic actuator 12 is arranged. The rod 8 is guided in a housing bushing 13 arranged in Ge 2 . On the valve plate 7 close to the guide bushing 13 , a collar extension 14 is arranged, which projects above the guide bushing 13 and seals the actuating chamber 11 with respect to the exhaust gas outlet 9 .

Der Bundansatz 14 dient zur Unterbrechung von Wärmestrahlen und darüber hinaus zur Verminderung von Ruß- und Schmutzablagerungen an der Ventilstange 8 bzw. in der Stangenführungsbuchse 13. Die Stange 8 ist durch eine Feder 15 in Richtung auf den Steller 12 belastet.The collar extension 14 serves to interrupt heat rays and also to reduce soot and dirt deposits on the valve rod 8 or in the rod guide bushing 13 . The rod 8 is loaded by a spring 15 in the direction of the actuator 12 .

Die Ventilteller 6, 7 werden von der Stange 8 gleichzeitig bewegt, wobei der an den Ventiltellern 6, 7 wirkende Abgasdruck und der Ansaugdruck wirkungsmäßig ohne Einfluß sind, da sich die Kräfte an den Ventiltellern 6, 7, da entgegengerichtet, aufheben.The valve plates 6 , 7 are moved by the rod 8 at the same time, the exhaust gas pressure acting on the valve plates 6 , 7 and the suction pressure having no effect, since the forces on the valve plates 6 , 7 cancel each other out in the opposite direction.

Bei Motorbetrieb mit Abgasrückführung wird der elektromagnetische Steller 12 entsprechend einer geforderten Abgasrückführung bestromt, wodurch Magnetkraftlinien entstehen, die einen Anker anziehen. Dieser Ankerbewegung folgt die unter der Kraft der Feder stehende Ventilstange 8, so daß beide Ventilteller 6, 7 von den Ventilsitzen 7, 8 abheben und Abgas durch den Abgaskanal 3 und den Abgasauslaß 9 zum Luftansaugrohr 10 der Brennkraftmaschine strömen kann. Die beweglichen Teile des Stellers 12 sind in Leichtbau mit geringer Masse hergestellt, um geringste elektrische Energie für schnellste Verstellung zu benötigen.When the engine is operated with exhaust gas recirculation, the electromagnetic actuator 12 is energized in accordance with a required exhaust gas recirculation, which creates lines of magnetic force that attract an armature. This armature movement is followed by the valve rod 8 under the force of the spring, so that both valve disks 6 , 7 can lift off the valve seats 7 , 8 and exhaust gas can flow through the exhaust duct 3 and the exhaust gas outlet 9 to the air intake pipe 10 of the internal combustion engine. The moving parts of the actuator 12 are made of lightweight construction with a low mass in order to require the lowest electrical energy for the fastest adjustment.

Vorteilhafterweise ist die Stellkammer 11 durch eine Gehäuseöffnung 16 mit der Atmosphäre verbunden. Durch diese Maßnahme erfolgt durch die Leckage an der Führungsbuchse 13 ein Luftdurchsatz in das Luftansaugrohr 10, so daß keine Abgase durch die Führungsbuchse 13 in die Stellkammer 11 eindringen können. The actuating chamber 11 is advantageously connected to the atmosphere through a housing opening 16 . By this measure, an air flow rate in the air intake pipe 10, so that no exhaust gases can penetrate through the guide bushing 13 into the actuation chamber 11 is effected by the leakage on the guide bush. 13

advantages

Die erfindungsgemäße Ausführung läßt eine schnelle Verstellung der Ventilteller 6, 7 zu, so daß Laständerungen in kürzester Zeit erfolgen können, ohne daß untolerierbare Abgaszusammensetzungen oder Fahrfehler auftre ten.The embodiment of the invention allows a quick adjustment of the valve plate 6 , 7 , so that load changes can be made in the shortest possible time, without intolerable exhaust gas compositions or driving errors occurring.

Durch ausgeführten Leichtbau der beweglichen Teile und durch die Ventiltelleranordnung zur Ausbalancierung der Ventilkräfte, die durch die Druckdifferenz an den Ventiltellern verursacht werden, kann der elektromagnetische Steller minimiert werden.Due to the lightweight construction of the moving parts and the Valve plate arrangement for balancing the valve forces caused by the Pressure difference on the valve discs can be caused electromagnetic actuators are minimized.

Der an dem einen Ventilteller 7 angeordnete Buchsenansatz 14 verhindert den Kontakt der heißen, rußbelasteten Abgase mit der Führungsbuchse 13 bzw. der Ventilstange 8, so daß eine Verrußung, Verschmutzung dieser Bauteile verhindert ist.The arranged on the one valve plate 7 socket projection 14 prevents the contact of the hot, soot-laden exhaust gases with the guide bush 13 or the valve rod 8 , so that sooting, contamination of these components is prevented.

Claims

1. Electromagnetic control valve for exhaust gas recirculation in the intake line of an internal combustion engine, formed from a valve part which protrudes through a rod guide bushing from the exhaust duct into an actuator chamber in which an electromagnetic actuator is arranged, the armature of which acts on a valve rod in such a way that Valve is closed when the electromagnet device is deenergized and spring force is open and when it is energized it is open against the spring force effect, the valve rod having two valve plates which interact with two valve seats and are adjusted at the same time and open or close the valve seats and control the connection between exhaust gas inlet and outlet, thereby characterized in that the rod guide bushing ( 13 ) is surmounted by a bushing attachment ( 14 ) arranged on the valve plate ( 7 ) next to it and is thereby protected against heat radiation and contamination.

2. Control valve according to claim 1, characterized in that the exhaust gas outlet ( 9 ) is connected directly to an air intake pipe ( 10 ) of the internal combustion engine.

3. Control valve according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating chamber ( 11 ) is connected to the atmosphere through a housing opening ( 16 ).