DE3443393A1

DE3443393A1 - Ventil, insbesondere zur abgasrueckfuehrung o.dgl. in brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3443393A1
Application number: DE19843443393
Authority: DE
Inventors: Artur Dr. Seibt; Norbert Wien Sterl
Original assignee: Voest Alpine Friedmann Linz GmbH; Voestalpine Metal Forming GmbH
Current assignee: Voestalpine Metal Forming GmbH
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1986-05-28

Description

34Λ3393

Voest-Alpine Friedmann Gesellschaft m.b.H. A-4020 Linz

Ventil, insbesondere zur Abgasrückführung od.dgl, in Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, insbesondere zur Abgasrückführung od.dgl. in Brennkraftmaschinen, mit einem innerhalb einer Rohrleitung angeordneten Ventilsitz für einen Ventilteller, der über einen vorzugsweise an einer Krümmung durch die Wandung der Rohrleitung geführten, an seinem von dem Ventilteller abgewandten Ende mit der Membrane einer Druckdose verbundenen Ventilschaft betätigbar ist.

Bei Brennkraftmaschinen wird die Ansaugluft teilweise durch Abgas ersetzt, wodurch eine Reduktion der Stickoxydemission erreichbar ist. Zu diesem Zweck ist ein Abgasrückführventil vorgesehen, das - durch Unterdruck gesteuert - bei Bedarf einen Teil der Ansaugluft durch Abgas ersetzt. Für die Regelung des jeweiligen Betriebszustandes des Motors ist es erforderlich, den Zustand des Abgasrückführventils zu kennen, wobei in vielen Fällen die Information genügt, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist.

Nach unveröffentlichten Vorschlägen kann der Ventilschaft mit dem Schleifer eines Potentiometers verbunden werden, sodaß auf diese Weise auf elektrischem Weg die jeweilige Lage des Ventilschaftes und damit auch des Ventiltellers feststellbar ist. Ein anderer Vorschlag sieht die Verwendung eines von dem Ventilschaft betätigbaren Mikroschalters vor. Beide Vorschläge sind verhältnismäßig aufwendig und für den rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen unter erhöhten Temperaturen nur bedingt geeignet.

Die Erfindung setzt es sich zum Ziel, ein Ventil zu schaffen,

bei dem auf einfache und zuverlässige Art eine Rückmeldung erfolgen kann.

Dieses Ziel läßt sich mit einem Ventil der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welchem erfindungsgemäß die Druckdose und der Ventilschaft von der Rohrleitung elektrisch isoliert sind, wobei über die Strecke Membrane, Ventilschaft, Ventilteller, Ventilsitz durch Widerstandsmessung das Abheben bzw. Anliegen des Ventiltellers von bzw. an dem Ventilsitz bestimmbar ist.

Im Gegensatz zu den bekannten Lösungsvorschlägen bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß keine mechanisch oder thermisch beanspruchten zusätzlichen Teile erforderlich sind, da als Schalter der Ventilteller zusammen mit seinem Ventilsitz verwendet wird.

Zweckmäßig ist es, wenn die Führung des Ventilschaftes aus hochwärmefester, elektrisch nicht leitender Keramik besteht.

Die Erfindung samt ihren weiteren Vorteilen und Merkmalen ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht ist. Diese zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil im schematischen Querschnitt.

Das gezeigte Ventil steuert den Gasdurchfluß durch eine Rohrleitung 1, welche sich z.B. bei einem Dieselmotor zwischen dessen Abgasleitung und der Ansaugleitung befindet. Im Bereich einer Rohrkrümmung ist ein Ventilsitz 2 vorgesehen, mit dem ein Ventilteller 3 zusammen arbeitet. Bei von dem Ventilsitz abgehobenem Ventilteller kann Abgas in Richtung der Pfeile zu der Ansaugleitung des Motors gelangen.

Mit der Rohrleitung 1 ist über einen rohrförmigen Flansch 4 mit einem Ringkragen 5 eine Druckdose 6 verbunden. Zwischen dem Ringkragen 5 und der Druckdose 6 ist eine isolierende Schicht 7, z.B. aus Asbest, angeordnet. Der Schaft 8 des Ventiltellers 3 erstreckt sich durch die Rohrleitung 1 hindurch und verläuft innerhalb des rohrförmigen Flansches bis in die Druckdose. Zur Führung des Ventilschaftes 8 ist innerhalb des Schaftes eine Ventilführung 9 aus hochwärmefestem Material, z.B. aus Keramik, vorgesehen. Das in der Zeichnung obere Ende des Ventilschaftes 8 ist mit einer Metallmembrane 10 verbunden und außerdem in Richtung des Ventilsitzes mittels einer Feder 11 belastet. Die Membrane 10 bildet mit dem oberen Teil der Druckdose eine Unterdruckkammer 12, die über eine Leitung 13 mit einem Steuergerät verbunden ist.

Es ist ersichtlich, daß wegen der Isolierschicht 7 und der isolierenden Keramikventilführung 9 eine elektrische Trennung zwischen Druckdose 6 und Rohrleitung 1 - und damit dem Motor - vorgenommen ist. Die Rohrleitung 1 ist üblicherweise leitend mit dem Motor verbunden, es kann jedoch auch ein Anschluß 14 an der Rohrleitung 1 vorgesehen sein, um diese mit Masse zu verbinden. Andererseits ist ein elektrischer Anschluß 15 an der Dose 6 befestigt und über diesen Anschluß kann über einen Widerstand R die Batteriespannung U, gelegt sein.

Die Rückmeldung des Ventilzustandes kann einfach festgestellt werden, da bei geschlossenem Ventil, d.h. bei an dem Ventilsitz 2 anliegendem Ventilteller 3 die Spannung U an dem Anschluß 15 praktisch null ist. Dies deswegen, da der Widerstand der Strecke Druckdose 6, Membrane 10, Ventilschaft 8, Ventilteller 3, Ventilsitz 2 und Rohrleitung 1 klein ist gegen den Vorwiderstand R. Bei geöffnetem Ventil,

d.h. bei von dem Ventilsitz 2 abgehobenem Ventilteller 3, ist die genannte Strecke jedoch elektrisch unterbrochen und die Ausgangsspannung U an dem Anschluß 15 entspricht der Batteriespannung U, .

Wie ersichtlich, bietet das Ventil nach der Erfindung die Möglichkeit, auf überaus einfach Weise eine Rückmeldung des Ventilzustandes zu ermöglichen. Diese Rückmeldung ist auch bei hoher thermischer Belastung ungefährdet, da im Ventilbereich keine Schalter, Potentiometer od.dgl. vorgesehen sind. Es kann zwar der Übergangswiderstand zwischen dem Ventilteller 3 und dem Ventilsitz 2 etwas ansteigen, etwa durch Rußablagerungen, doch läßt sich bei genügend großem Vorwiderstand R unter allen Umständen eine· genügend hohe Ausgangsspannung U bei offenem Ventil und damit eine klare Ja-Nein-Aussage bezüglich des Ventilzustandes erreichen

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Claims

PATENTANWALT <£. ZEITLER

POSTFACH 260251-8000 MÜNCHEN 26 TELEFON: 089/221806 HERRNSTRASSE 15 -8000 MÜNCHEN

Voest-Alpine Friedmann Gesellschaft m.b.H. A-4020 Linz

Patentansprüche

M. j Ventil, insbesondere zur Abgasrückführung od. dgl. in Brennkraftmaschinen, mit einem innerhalb einer Rohrleitung angeordneten Ventilsitz für einen Ventilteller, der über einen vorzugsweise an einer Krümmung durch die Wandung der Rohrleitung geführten, an seinem von dem Ventilteller abgewandten Ende mit der Membrane einer Druckdose verbundenen Ventilschaft betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdose (6) und der Ventilschaft (8) von der Rohrleitung CD elektrisch isoliert sind, wobei über die Strecke Membrane(10), Ventilschaft (8), Ventilteller (3), Ventilsitz (2) durch Widerstandsmessung das Abheben bzw. Anliegen des Ventiltellers (3) von bzw. an dem Ventilsitz (2) bestimmbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung C9) des Ventilschaftes (8) aus hochwärmefester, elektrisch nicht leitender Keramik besteht.