DE19947971A1 - Brennluftansaugkanalabschnitt für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Brennluftansaugkanalabschnitt für Brennkraftmaschinen

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brennluftansaugkanalabschnitt für Brennkraftmaschinen, bei dem ein Abgaseinleitabschnitt (2) einen koaxial zum Ansaugkanalabschnitt (1) angeordneten Ausmündeabschnitt (7) aufweist, der über einen quer zum Ausmündeabschnitt (7) angeordneten Verbindungskanal (8) mit einem Ventilkanalabschnitt verbunden ist, der von dem Verbindungskanal (8) geschnitten wird, wobei der Verbindungskanal (8) einen nach außen ragenden Kanalansatz (10) aufweist, der durch einen Butzeneinsatz (11) verschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennluftansaugkanalabschnitt für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Das Prinzip eines solchen Brennluftansaugkanalabschnitts ist beispielsweise in der DE 30 23 652 C2 beschrieben. Es heißt dort: Ein Dieselmotor wird gewöhnlich im sog. Luftüber­ schußbetrieb betrieben, bei dem in die Verbrennungskammern des Motors mehr Luft einge­ saugt wird, als tatsächlich für die Verbrennung des in die Kammern eingespritzten Kraftstoffs notwendig ist. Dementsprechend beruht die Abgasrückführung bei einem Dieselmotor grundsätzlich darauf, zumindest einen Teil dieser überschüssigen Luft durch zurückgeführte Abgase zu ersetzen, um damit die Qualität der aus dem Motor abgegebenen Abgase zu verbessern und in den Abgasen den Anteil schädlicher Verschmutzungsstoffe zu verringern. Demnach sollte eine Rückführungsabgasmenge geliefert werden, die von der Menge der bei den bestehenden Betriebszuständen des Motors angesaugten überschüssigen Luft abhängt.
Allgemein ist der Anteil der angesaugten überschüssigen Luft um so größer, je geringer die Belastung des Dieselmotors ist, d. h. je höher die Belastung des Dieselmotors, um so gerin­ ger ist proportional zur Ansaugluft der Luftüberschuß. Ferner nimmt die in die Brennkam­ mern des Motors eingeleitete Überschußluftmenge ab, wenn die Belastung des Motors an­ steigt. Zur Abgasrückführung, bei der sich die Rückführungsabgasmenge entsprechend der Überschußluftmenge verändert, ist es daher notwendig, die Rückführungsabgasmenge in der Weise zu steuern bzw. zu regeln, daß entsprechend einer Steigerung der Motorbelas­ tung das Abgasrückführungsverhältnis abnimmt (das als durch die Rückführungsabgas­ menge zuzüglich der Ansaugluftmenge geteilte Rückführungsabgasmenge definiert ist) und umgekehrt.
Aus der DE 43 38 192 A1 ist ein Steuerventil für Abgasrückführung bekannt, bei dem die Ventilstange zwei Ventilteller aufweist, die mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken, gleichzei­ tig verstellt werden und die Ventilsitze öffnen und schließen und so die Verbindung zwischen Abgaseinlaß und -auslaß steuern, wobei der Abgasauslaß direkt mit einem Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Hier kann eine extreme Verschmutzung auftreten, da die Ventilstange direkt in das Luftan­ saugrohr hineinragt. Diese Ausführung ist sehr teuer.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Brennluftansaugkanalabschnitt für Diesel- oder Ottobrennkraftmaschinen derart zu gestal­ ten, daß ein kostengünstiger konstruktiver Aufbau und zusätzlich eine verbesserte, gegen Schmutz geschützte Ausführung erreicht werden.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine schematische, geschnittene Darstellung eines Brennluftansaugka­ nalabschnitts 1 für Brennkraftmaschinen, mit einem Abgaseinleitabschnitt 2 und einem Ab­ gasrückführsteuerventil 3 sowie einem Stellmotor 4, der über eine Getriebeanordnung 5 auf einen Stößel 6 des Abgasrückführsteuerventils 3 einwirkt. Der Stellmotor wird nach Maßga­ be einer elektronischen Steuerung bestromt.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Abgaseinleitabschnitt 2 einen koaxial zum Ansaugkanalabschnitt 1 angeordneten Ausmündeabschnitt 7 aufweist, der über einen quer zum Ausmündeabschnitt 7 angeordneten Verbindungskanal 8 mit einem Ventilkanalab­ schnitt 9 verbunden ist, der von dem Verbindungskanal 8 geschnitten wird. Der Verbin­ dungskanal 8 weist einen nach außen ragenden Kanalansatz 10 auf, der durch einen But­ zeneinsatz 11 verschlossen ist.
Diese Ausführung läßt eine raumsparende Anordnung sowie eine einstückige Herstellung zu.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Ventilkanalabschnitt 9 einen Anschlußstutzen 12 für eine Abgasrückführleitung bildet, wobei der Anschlußstutzen 12 einen Ventilsitz 13 aufweist, der mit einem Ventilteller 14 zusammenwirkt, der auf einer koaxial zum Ventilkanalabschnitt 9 angeordneten Ventilstange 15 befestigt ist.
Es ist vorgesehen, daß die Ventilstange 15 in einer Ventilführungsbuchse 16 geführt ist, die einerseits in den Ventilkanalabschnitt 9 und andererseits in eine Ventilfederkammer 17 hin­ einragt, wobei die Ventilstange 15 auf dem Abschnitt, der in die Ventilfederkammer 17 hin­ einragt, einen Federteller 18 aufweist, der eine Feder 19 abstützt, die andererseits an der Ventilfederkammerwandung 20 abgestützt ist.
In einer besonders platzsparenden Ausführung ist die Ventilfederkammer 17 von einem Stellmotor-Getriebsgehäuse 21 zur Atmosphäre hin abgeschlossen ist, wobei der Stellstößel 6 koaxial zur Ventilstange 15 angeordnet in die Ventilfederkammer 17 hineinragt und mit der Ventilstange 15 kontaktiert. Die Ventilfeder 19 kann gleichzeitig als Rückstellfeder für den Stellstößel 6 wirken.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß die Ventilführunsbuchse 16 eine Schabekante 22 und eine Schmutzkammer 23 aufweist. Dadurch, daß der Ventilteller 14 einen stromab des Ven­ tilsitzes 13 angeformten Zylinderabschnitt 24 aufweist, läßt sich eine vorteilhafte Kennlinie der Abgasrückführung erreichen und dadurch, daß der Ventilteller 14 einen Konusabschnitt 25 aufweist, der mit einem Kegelabschnitt 26 des Ventilsitzes 13 zusammenwirkt und strom­ ab der Berührungslinie einen Diffusorabschnitt 27 bildet, läßt sich eine, geringe Stellkräfte benötigende kleinere Ventiltellergröße venrvenden, da im Diffusor eine Förderdruckrückge­ winnung erreicht wird.
Es ist besonders vorteilhaft, daß das Stellmotorgetriebe als Doppelplanetengetriebe ausge­ führt ist. Stromauf des Ausmündeabschnitts 7 kann eine bekannte Drosselklappe (nicht dar­ gestellt) angeordnet sein.
Dadurch, daß der Brennluftansaugkanalabschnitt 1 mit dem Stellmotor-Getriebegehäuse 21 verbunden ist und das Stellmotor-Getriebegehäuse (21) eine Steuerelektronik mit einem Zentralstecker (29) aufweist, ist eine platzsparende Ausführung möglich.

Claims (13)

1. Brennluftansaugkanalabschnitt für Brennkraftmaschinen, mit einem Abgaseinleitabschnitt und einem Abgasrückführsteuerventil mit einem Stellmotor, der über eine Getriebeanord­ nung auf einen Stößel des Abgasrückführsteuerventils einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaseinleitabschnitt (2) einen koaxial zum Ansaugkanalabschnitt (1) angeordneten Ausmündeabschnitt (7) aufweist, der über einen quer zum Ausmündeabschnitt (7) angeord­ neten Verbindungskanal (8) mit einem Ventilkanalabschnitt verbunden ist, der von dem Ver­ bindungskanal (8) geschnitten wird, wobei der Verbindungskanal (8) einen nach außen ra­ genden Kanalansatz (10) aufweist, der durch einen Butzeneinsatz (11) verschlossen ist.
2. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilka­ nalabschnitt (9) einen Anschlußstutzen (12) für eine Abgasrückführleitung bildet.
3. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß­ stutzen (12) einen Ventilsitz (13) aufweist, der mit einem Ventilteller (14) zusammenwirkt, der auf einer koaxial zum Ventilkanalabschnitt (9) angeordneten Ventilstange (15) befestigt ist.
4. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (15) in einer Ventilführungsbuchse (16) geführt ist, die einerseits in den Ventilkanalabschnitt (9) und andererseits in eine Ventilfederkammer (17) hineinragt.
5. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (15) auf dem Abschnitt, der in die Ventilfederkammer (17) hineinragt, einen Federteller (18) aufweist, der eine Feder (19) abstützt, die andererseits an der Ventilfederkammerwandung (20) abgestützt ist.
6. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder­ kammer (17) von einem Stellmotor-Getriebsgehäuse (21) zur Atmosphäre hin abgeschlos­ sen ist, wobei der Stellstößel (6) koaxial zur Ventilstange (15) angeordnet in die Ventilfeder­ kammer (17) hineinragt und mit der Ventilstange (15) kontaktiert.
7. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfeder (19) als Rückstellfeder für den Stellstößel (6) wirkt.
8. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilffüh­ rungsbuchse (16) eine Schabekante (22) und eine Schmutzkammer (23) aufweist.
9. Luftansaugkanalabschnitt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (14) einen stromab des Ventilsitzes (13) angeformten Zylinderabschnitt (24) aufweist.
10. Luftansaugkanalabschnitt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilteller (14) einen Konusabschnitt (25) aufweist, der mit einem Ke­ gelabschnitt (26) des Ventilsitzes (13) zusammenwirkt und stromab der Berührungslinie ei­ nen Diffusorabschnitt (27) bildet.
11. Luftansaugkanalabschnitt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stellmotorgetriebe als Doppelplanetengetriebe (28) ausgeführt ist.
12. Luftansaugkanalabschnitt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß stromauf des Ausmündeabschnitts (7) in den Ansaugkanalabschnitt (1) eine Drosselklappe angeordnet ist.
13. Luftansaugkanalabschnitt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Brennluftansaugkanalabschnitt (1) mit dem Stellmotor-Getriebegehäuse (21) verbunden ist und das Stellmotor-Getriebegehäuse (21) eine Steuerelektronik mit einem Zentralstecker (29) aufweist.
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