DE2321731A1

DE2321731A1 - Stroemungssteuerventil

Info

Publication number: DE2321731A1
Application number: DE2321731A
Authority: DE
Inventors: Ian Peter Whetton
Original assignee: General Motors Ltd
Current assignee: General Motors Ltd
Priority date: 1972-05-02
Filing date: 1973-04-26
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE2321731C3; AU5501173A; AU462419B2; DE2321731B2

Description

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TU. C0442S5

W/Vh-2952

General Motors Limited, 23 Buckingham Gate, London S¥ l/England

Strömungssteuerventil

Strömungssteuerventile der im Gattungsbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art werden insbesondere zur Regelung der Abgasrückleitung zur Ansaugseite von Brennkraftmaschinen verwendet. Durch die Rückführung der Abgase wird die Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung unterdrückt. Das Strömungs-, steuerventil regelt hierbei die rückgeführte Abgasmenge in Abhängigkeit von dem Ansaugdruck der Brennkraftmaschine.

Bei bekannten StrömungsSteuerventilen kann der Fahrer einen Ausfall des StrömungsSteuerventils nicht fest- i stellen, so dass ein unerwünschter Betrieb der Brennkraftma- ! schine erfolgen kann. . !

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strömungssteuerventil der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten, "dass der Fahrer einen Hinweis auf einen Ausfall des Strömungssteuerventils durch Unregelmässigkeiten im Lauf der Brennkraftmaschine erhält.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung treten bei Ausfall des StrömungsSteuerventils und Zurücknahme der Drosselklappe der Brennkraftmaschine auf Leerlaufbetrieb Unregelmässigkeiten auf, die bis zum Stillstand der Brennkraftmaschine führen können, wodurch der Fahrer darauf aufmerksam gemacht wird, dass eine Kontrolle des Strömungssteuerventils erforderlich ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele von Strömungssteuerventilen nach der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform eines StrömungsSteuerventils

und Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Steuerventils .

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Das in Fig. 1 dargestellte Strömungssteuerventil enthält ein Ventilgehäuse 1 mit einem Einlaßstutzen 2, der mit der Abgasanlage einer Brennkraftmaschine verbunden ist, tmd einem Auslaßstutzen 3> der an die Ansauganlage der Brennkraft-, maschine angeschlossen ist, so dass durch das Strömungss€uerventil hindurch Abgase auf die Ansaugseite der Brennkraftmaschine geleitet werden können.

Innerhalb des AuslaßStutzens 3 ist ein Ventileinsatz 4 vorgesehen, der mit einem profilierten Ventilglied 5 zusammenarbeitet, das am unteren Ende eines Stössels 6 befestigt "ist. Der Stössel 6 ist verschieblich durch eine Öffnung in einem das Ventilgehäuse verschliessenden Deckel 7 hindurchgeführt» Auf den Deckel ist eine druckem^pfindliche Betätigungseinrichtung aufgesetzt, zu der eine Kammer IQ gehört, die durch einen nach unten offenen napfartigen Teil aus Metallblech 11 besteht, dessen Rand um den Rand eines unteren napfartig ausgebildeten Abstandsstückes 12 gebördelt ist. Zwischen den Rändern der Teile 11 und 12 ist eine biegsame Membran 14 eingespannt, deren mittlerer Teil beiderseits von Tragplatten 15 und 16 abgestützt ist.

In der Achse der Membran 14 ist mit den Tragplatten 15 und 16 ein Verbindungsstück 17, beispielsweise durch Umnieten des oberen Endes oberhalb der Tragplatte 15, verbunden. Das

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untere Ende des Verbindungsstücks 17 ist zu einem Napf 18 ausgestaltet. Das obere Ende des Stössels 6 ist mit dem Verbindungsstück 17 "beispielsweise durch Eindrücken des Verbindungsstückes in eine Umfangsnut des Stössels verbunden. Der Stössel 6 erstreckt sich durch eine Reihe von Dichtungsscheiben, die in einem Napf 20 einer Halteplatte 21 angeordnet sind. Die Halteplatte 21 ist an dem Ventilgehäuse 1 befestigt, wobei eine Platte 22 aus wärmedämmenden Werkstoff zwischen der Halteplatte 21 und dem Ventilgehäuse 1 die Wärmeübertragung vom Ventilgehäuse 1 zu: der druckempfindlichen Betätigungseinrichtung begrenzt. An dem Teil 11 ist ein Einlaßstutzen 25 vorgesehen, über den das Ansaugvakuum der Brennkraftmaschine zugeleitet wird. Innerhalb der Kammer 10 ist eine Schraubendruckfeder 26 vorgesehen, die über die Tragplatte 15 auf die Membran 14 nachtuten drückt und deren anderes Ende gegen einen Federteller 27 abgestützt ist, der einstellbar auf einer Einstellschraube 28 am Boden des Teils Il befestigt ist.

Das profilierte Ventilglied 5 hat zwischen seinen Enden· einen ringförmigen Teil 30, der mit einem ringförmigen Ventilsitz 31 am Ventileinsatz 4 zusammenarbeiten kann,und ferner beiderseits des ringförmigen Teils 30 sich verjüngende Teile 32 und 33, durch die eine vorgegebene Regelung des Durch» Stromquerschnitts zwischen dem Ventilglied 5 und dem Ventilein-

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satz 4 erzielt wird, wenn sich das Ventilglied 5 nach oben in Richtung auf seine Schließstellung bewegt.

Die Profilierung des Ventilgliedes 5 ist so vorgenommen, dass es in seiner normalen Lage bei durch die Feder in die untere Endlage bewegter Membran 14 einen gedrosselten Strömungsweg zwischen dem Ventilglied 5 und dem Ventileinsatz 4 freigibt. Die verjüngten Teile 32 und 33 sind so geformt, dass sie in Verbindung mit dem Ventileinsatz 4 oder der Wand des AuslaßStutzens 3 oder mit beiden eine gewünschte Änderung des Strömungsquerschnittes des Auslaßstutzens 3 bewirken, wenn das Ventilglied 5 aus der in der Zeichnung dargestellten

en Stellung in Abhängigkeit von einem geringen/Brück in der Kammer

10 verstellt wird. -

In der Annahme, dass der Einlaßstutzen 2 und der Auslaßstutzen 3 in eine Abgasrückführungsanlage so eingegliedert sind, dass Abgase aus dem Einlaßstutzen 2 über das Strömungssteuerventil und den Ausläßstutzen 3 zur Ansauganlage der Brennkraftmaschine geleitet werden, tritt während des Betriebes in Abhängigkeit von Änderungen des Ansaugdruckes der Brennkraftmaschine eine Bewegung der Membran 14 ein, durch die das Ventilglied 5 zwischen der normalen Stellung für gedrosselten Durchstrom und seiner Schließstellung in Abhängigkeit vom Ansaugvakuum der Brennkraftmaschine bewegt wird und j damit die Abgasrückleitung zur Ansaugseite der Brennkraftmaschine

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in gewünschter Weise steuert. Arbeitet jedoch das Strömungssteuerventil nicht einwandfrei, beispielsweise infolge Undichtigkeiten der Unterdruckkammer 10 oder Schäden an der Membran 14, so bewegt die Feder 26 das Ventilglied 5 in seine normale Stellung für gedrosselten Strömungsquerschnitt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Falle wird die der Ansaugseite der Brennkraftmaschine zurückgeleitete Abgasmenge den Lauf der Maschine bei voller Drosselklappenöffnung oder bei Drosselklappenstellungen oberhalb der Leerlaufstellung nicht wesentlich beeinflussen. Wird jedoch die Drosselklappe in die Leerlaufstellung zurückgenommen, so bewirkt der gedrosselte Rückstrom der Abgase zwischen dem Ventileinsatz 4 und dem Ventilglied 5 einen unregelmässigen Lauf der Brennkraftmaschine, wobei sogar ein Stillsetzen der Brennkraftmaschine eintreten kann. Hierdurch wird der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, dass das Strömungssteuerventil einer Nachprüfung bedarf.

Der ringförmige Teil 30 des Ventilgliedes 5, der zum Abschluss gegen den Ventilsitz 31 am Ventileinsatz 4 bewegbar ist, kann im mittleren Teil des Ventilgliedes 5 vorgesehen sein, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Fall ist, oder gemäss Fig. 2 auch am einen Ende des Stössels 6 liegen. In Fig. 2 haben die im übrigen gleichen Bauteile gleiche Bezugszeichen erhalten. Unterschiedlich ist

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die Ausgestaltung der einzelnen Teile, die jedoch in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 arbeiten. Die erfindungsgemässen Bauarten haben den weiteren Vorteil, dass die rollenden Dichtungen, die bei bekannten Strömungssteuerventilen für Abgasrückleitungsanlagen üblich sind, durch feste Dichtungen ersetzt sind.

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Claims

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Patentansprüche :

ί IJ Strömungssteuerventil mit einer Kammer,

die mit einer Quelle veränderlichen Drucks verbunden ist und von einer federbelasteten Membran begrenzt ist, die über einen aus der Kammer herausgeführten Stössel mit einem profilierten, durch einen Ventilsitz zwischen einem Einlass und einem Auslass hindurchbewegfc£ren Ventilglied verbunden ist und durch die Membran bewegt den Durchtrittsquerschnitt im Bereich des Ventilsitzes bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) und der Ventilsitz (4) so ausgebildet sind, dass bei einem vorgegebenen auf die Membran (l4) einwirkenden Unterdruck in der Kammer (10) das Ventilglied gegen die Kraft der die Membran belastenden Feder (26) gegen den Ventilsitz so bewegt wird, dass die Verbindung zwischen Einlass (2) und Auslass (3) geschlossen wird, bei auf die Membran wirkendem Aussenluftdruck jedoch eine Stellung einnimmt, in der es nur einen gedrosselten Strom zwischen dem Ein- und Auslass gestattet.
2. Strömangssteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) einen zylin-

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drischen Teil (30) und mindestens an dessen einer Seite sich verjüngende Teile (32,33) aufweist, die bei einer Bewegung zwischen dem Yentilglied und dem Ventilsitz eine vorgegebene Änderung der Durchströmmengen zwischen dem Ventilglied und dem Ventilsits und der Wand des Auslasstntzens (3) bewirken, wobei in der normalen Stellung des- Ventilglieds bei fehlendem, auf die Membran (14) einwirkenden Unterdrück in der Kammer (10) eine nur gedrosselte Verbindung zwischen Einlass (2) und Auslass (3) bestehtj während bei Vorliegen des Unterdrucks eine Bewegung des Ventilglieds aus der norsalen Stellung eine vorgegebene Änderung der Durchströmmenge bewirkte
3. Strömungssteuerventil ₂ be.i dem. der mit der Membran und zwei Tragplatte!! verbundene Stössel einen napfartigen Anschlag trägt, dadurch gekennzeichnet_s dass der napfartige Anschlag (18) gegen ein Teil (21) des Ventilgehäuses (1) anliegt und die Bewegung der Membran (14) durch die sie belastende Feder (26) begrenzt und die Lage des Ventilgliedes (5) in seiner normalen Stellung zum Bewirken des gedrosselten Stroms zwischen Einlass (2) und Auslass(3) gewährleistet.
4. Strömungssteurventil nach einem der Ansprüche 1I bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (6) durch eine wärmeisolierende Dichtung aus dem Ventilgehäuse (l) herausge- ; führt ist.

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