DE19740459A1

DE19740459A1 - Zumischventil, insbesondere Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19740459A1
Application number: DE19740459A
Authority: DE
Inventors: Bruno Hezel; Markus Ulrich; Andreas-Bernd Rosenbusch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-09-15
Filing date: 1997-09-15
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: FR2768483A1; ITMI981978A0; IT1302187B1; DE19740459C2; ITMI981978A1; FR2768483B1

Description

Aus der DE 197 13 578.1 ist ein Zumischventil zur Beimengung eines heißen Fluidstromes zu einem kalten Fluidstrom bekannt, bei dem in einem Kunststoffge häuse der kalte Fluidstrom geführt wird, und in dem Kunststoffgehäuse ein den heißen Fluidstrom führendes Anschlußstück mündet. Zum Schutz des Kunststoffgehäu ses vor dem heißen Fluidstrom sind Wärmeabführmittel vorgesehen, die zumindest von zwei Strömungsflächen gebildet sind, die sich quer zur Strömungsrichtung des kalten Fluidstromes gegenüberliegen und sich in Strömungsrichtung des kalten Fluidstromes erstrecken. Diese Strömungsflächen sind somit zwischen der Aus laßöffnung für den Heißfluidstrom und dem Kunststoff gehäuse angeordnet. Hierdurch wird insbesondere eine lokale Überhitzung des Kunststoffgehäuses im Bereich der Einleitung des heißen Fluidstromes verhindert. Somit können auch Betriebsbedingungen überbrückt wer den, bei denen einem relativ geringen Volumenstrom des kalten Fluidstromes ein relativ großer Volumen strom des heißen Fluidstromes beigemischt wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Zumischventil mit den im An spruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß die Strömungsflächen in einfacher Weise ausgebildet werden können. Dadurch, daß die Strömungsflächen als Blechformteile ausgebildet sind, die durch das An schlußstück und das Kunststoffgehäuse lagefixiert sind, ist in einfacher Weise, beispielsweise während der Montage des Zumischventiles, die Anordnung der Strömungsflächen möglich. Insbesondere, wenn die Strömungsflächen zwischen dem Anschlußteil und dem Kunststoffgehäuse eingespannt sind, kann eine Lage fixierung der Strömungsflächen ohne zusätzliche Befe stigungsmittel erfolgen. Die Strömungsflächen sind als einfach herstellbare Blechformteile, insbesondere aus relativ dünnem Blech, gefertigt, so daß diese sich in bestehende Konstruktionen von Zumischventilen ohne weiteres einfügen lassen. Zusätzliche Verbindun gen, insbesondere zwischen dem Anschlußstück und den Strömungsflächen sind nicht erforderlich.

Insgesamt ist somit ein sehr effizienter Schutz vor lokaler Überhitzung des Kunststoffgehäuses des Zu mischventiles mit relativ geringem Aufwand erzielbar. Durch das Einbringen der als Blechformteile ausgebil deten Strömungsflächen wird eine Querschnittsfläche des den kalten Fluidstrom führenden Kanales des Zu mischventiles nur minimal reduziert, so daß eine Beeinträchtigung des Strömungsverhaltens innerhalb des Zumischventiles durch die zusätzliche Anordnung der Strömungsflächen vernachlässigbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine Schnittdarstellung durch ein Zumischventil zeigt, näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur ist ein Abgasrückführventil 10 gezeigt, das beispielsweise der Zumischung von Abgasen einer Brennkraftmaschine einer Ansaugung der Brennkraftma schine dient. Derartige Abgasrückführventile werden beispielsweise bei Turbo- und Saugdieselmotoren ein gesetzt. Selbstverständlich ist jede andere Zu mischung eines heißen Fluidstromes zu einem kalten Fluidstrom möglich.

Das Abgasrückführventil 10 besitzt ein Kunststoffge häuse 12, das einen Strömungskanal 14 für einen kal ten Fluidstrom ausbildet. In den Strömungskanal 14 mündet ein Anschlußstück 16, das einen Strömungskanal 18 für einen heißen Fluidstrom bildet. Der Strömungs kanal 18 mündet hierbei quer zur Strömungsrichtung des Strömungskanales 14. Eine Auslaßöffnung 20 des Anschlußstückes 16 ist mittels einer Ventileinrich tung 22 verschließt beziehungsweise öffnenbar. Die Ventileinrichtung 22 umfaßt eine Hubstange 24, die einen Ventilkörper 26 trägt. Die Hubstange 24 ist mittels einer Betätigungseinrichtung 28, die bei spielsweise von einer Unterdruckschaltdose gebildet ist, betätigbar. Je nach Schaltstellung des Betäti gungsmittels 28 wird über den Ventilkörper 26 eine freie Querschnittsfläche der Auslaßöffnung 20 zwi schen einem Minimum (Geschlossenstellung) und einem Maximum freigegeben. Über diese freie Querschnitts fläche der Auslaßöffnung 20 erfolgt eine entsprechend dosierte Beimischung des heißen Fluidstromes über den Strömungskanal 18 zu dem kalten Fluidstrom in dem Strömungskanal 14.

Das Anschlußstück 16 besteht aus einem wärmebeständi gen Material, beispielsweise aus einem Metall, so daß dieses gegenüber dem heißen Fluidstrom im Strömungs kanal 18 wärmebeständig ist. Das Kunststoffgehäuse 12 besteht aus einem relativ hohen temperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, der entsprechend der im Strömungskanal 14 auftretenden Temperaturen - unter Berücksichtigung der Beimengung des heißen Fluidstro mes - ausgelegt ist. In bestimmten Betriebssituatio nen, beispielsweise bei einer Störung der Ventilan steuerung, kann der Volumenstrom des heißen Fluid stromes gegenüber dem Volumenstrom des kalten Fluid stromes so hoch sein, daß es, insbesondere im Bereich der Auslaßöffnung 20 des Anschlußstückes 16, zu einer lokalen Erhöhung der Temperatur kommt, für die das Kunststoffgehäuse 12 an sich nicht ausgelegt ist. Dieser möglichen lokalen Überhitzung des Kunststoff gehäuses 12 wirken einander gegenüberliegend angeord nete Strömungsflächen 30 entgegen.

Zur Aufnahme des Anschlußstückes 16 bildet das Kunst stoffgehäuse 12 einen Stutzen 32 aus, in den das Anschlußstück 16 einbringbar ist. Das Anschlußstück 16 ist rohrförmig ausgebildet und besteht aus einem ersten Rohrabschnitt 34 und einem zweiten Rohr abschnitt 36. Der Rohrabschnitt 34 bildet einen An schlußflansch 38 aus, an den eine den heißen Fluid strom führende Leitung anschließbar ist.

Am Anschlußstück 16 ist ein Verbindungsflansch 40 ausgebildet. Der Verbindungsflansch 40 weist ein inneres Ringstück 42 und ein äußeres Ringstück 44 auf, wobei das innere Ringstück 42 mit einer inneren Umbiegung 46 und das äußere Ringstück 44 mit einer äußeren Umbiegung 48 ausgeführt ist. Die äußere Um biegung 48 umgreift einen am Stutzen 32 ausgebildeten Wulst 50 kraft- und formschlüssig. Durch diesen Kraft- und Formschluß werden die Rohrabschnitte 34 und 36, und somit das gesamte Anschlußstück 16 be festigt.

Zwischen dem Rohrabschnitt 36 und dem Stutzen 32 sind gegenüberliegend die zwei Strömungsflächen 30 einge spannt. Diese werden von - relativ dünnwandigen - Blechformteilen 52 gebildet. Die Blechformteile 52 weisen mit ihren Schmalkanten in Richtung des Strö mungsweges im Strömungskanal 14, so daß dem dort strömenden kalten Fluidstrom nur ein relativ gerin ger, und somit vernachlässigbarer, Strömungswider stand entgegengesetzt ist.

Die Strömungsflächen 30 sind mit ihren, in den Strö mungskanal 14 weisenden freien Enden 54 in Richtung des Kunststoffgehäuses 12 abgewinkelt, so daß diese sich am Kunststoffgehäuse 12 abstützen. Hierdurch kommt es zur Ausbildung eines Luftspaltes 56 zwischen den Strömungsflächen 30 und der Innenwand des Strö mungskanales 14. Die Enden 54 weisen eine Abbiegung 58 auf, die in Richtung des Kunststoffgehäuses 12 weist, und über die eine Abstützung an der Innenwand des Strömungskanales 14 erfolgt.

Durch Ausbildung des Luftspaltes 56 und der Abbiegung 58 erfolgt eine Kühlung der Strömungsflächen 30 von deren dem Anschlußstück 16 abgewandten Seite, so daß eine lokale Erhitzung des Kunststoffgehäuses 12 über dessen Verträglichkeitstemperatur hinaus verhindert wird. Die Abbiegung 18 dient einerseits der Ab stützung der Strömungsflächen 30 und andererseits einer Verlängerung eines Wärmeleitweges für eine Wärmeleitung über die Strömungsflächen 30, der von dem in dem Strömungskanal 14 strömenden kalten Fluid stromes umspült ist. Hierdurch wird sicher vermieden, daß über eine Wärmeleitung der Strömungsflächen 30 eine lokale Erwärmung am Berührungspunkt der Ab biegung 58 und der Innenwandung des Strömungskanales 14 über eine zulässige Temperatur erfolgt.

Am verbindungsflanschseitigen Ende 60 sind die Strö mungsflächen 30 ebenfalls abgewinkelt und hintergrei fen mit einer Abbiegung 62 eine am Stutzen 32 ange formte Schulter 64.

Die Montage der Strömungsflächen 30 erfolgt in denk bar einfacher Weise. Diese sind als Blechformteile 52 vorgefertigt, und werden mit ihrer Abrundung 62 über die Schulter 64 gelegt. Hierbei greifen die freien Enden 54 in den Strömungskanal 14 ein. Durch nachfol gendes Anbringen des Anschlußstückes 16 werden die Strömungsflächen 30 zwischen dem Rohrabschnitt 36 des Anschlußstückes 16 und der Innenwandung des Stutzens 32 eingeklemmt. Diese sind somit lagefixiert und behalten ihre eingenommene Position bei. Durch rela tiv dünnwandiges Ausbilden der Strömungsflächen 30 kann ein paßgenaues einsetzen des Anschlußstückes 16 in den Stutzen 32 erfolgen. Die kraft- und form schlüssige Verbindung des Anschlußstückes 16 und der Strömungsflächen 30 erfolgt über die den Wulst 50 umgreifende äußere Umbiegung 48.

Claims

1. Zumischventil zur Beimengung eines heißen Fluid stromes zu einem kalten Fluidstrom, insbesondere Abgasrückführventil, mit einem Kunststoffgehäuse zur Fügung des kalten Fluidstromes sowie einem in das Kunststoffgehäuse mündenden, den heißen Fluidstrom führenden Anschlußstück, aus einem wärmebeständigen Material, über dessen Auslaßöffnung eine Beimengung des heißen Fluidstromes zu dem kalten Fluidstrom erfolgt, wobei Mittel zur Wärmeabfuhr bezüglich des Kunststoffgehäuses vorgesehen sind, die zumindest zwei Strömungsflächen aufweisen, die sich quer zur Strömungsrichtung des kalten Fluidstromes gegenüber liegen und sich in Strömungsrichtung des kalten Fluidstromes erstrecken nach DE 197 13 578.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflächen (30) als Blechformteile (52) ausgebildet sind, die durch das Anschlußstück (16) und das Kunststoffgehäuse (12) lagefixiert sind.

2. Zumischventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Strömungsflächen (30) zwischen dem Anschlußstück (16) und einem Stutzen (32) des Kunst stoffgehäuses (12) eingespannt sind.

3. Zumischventil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strömungsflächen (30) mit ihren in den kalten Fluid strom ragenden freien Enden (54) an einer Innenwan dung eines Strömungskanales (14) des Kunststoffgehäu ses (12) abstützen.

4. Zumischventil nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (54) eine in Richtung des Kunststoffgehäuses weisende Abbiegung (58) besitzen, über die die Abstützung an der Innenwandung des Strömungskanales (14) erfolgt.