DE69600224T2 - Exhaust gas recirculation - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasrückführungsvorrichtung, die in einem Lufteinlaßkanal eines Verbrennungsmotors wie zum Beispiel eines Dieselmotors angeordnet ist. Eine Abgasrückführungsvorrichtung umfaßt ein Drosselventil und ein AGR- (Abgasrückführungs-) Ventil. Ein AGR-Ventil ist ein Ventil für die Rückführung von Abgas in einen Lufteinlaß kanal.The present invention relates to an exhaust gas recirculation device arranged in an air intake passage of an internal combustion engine such as a diesel engine. An exhaust gas recirculation device comprises a throttle valve and an EGR (exhaust gas recirculation) valve. An EGR valve is a valve for recirculating exhaust gas into an air intake passage.
Konventionelle Abgas rückführungsvorrichtungen sind u.a. solche, bei denen ein Drosselventil und ein AGR-Ventil einstückig in einem Gehäuse integriert sind (siehe beispielsweise japanische offengelegte Gebrauchsmuster- Veröffentlichung Nr. Sho 57-10455).Conventional exhaust gas recirculation devices include those in which a throttle valve and an EGR valve are integrated into a housing as one piece (see, for example, Japanese Laid-Open Utility Model Publication No. Sho 57-10455).
Bei dieser Art von Abgasrückführungsvorrichtung führt eine an einen Abgasrückführungskanal angeschlossene Rückführungsöffnung unterhalb (auf der abwärtigen Ansaugluftseite) eines Drosselventils in einen Lufteinlaßkanal. Das Ventilelement des AGR-Ventils ist so angeordnet, daß es die Rückführungsöffnung öffnet und schließt. Durch das Öffnen des AGR-Ventils wird die Rückführungsöffnung folglich geöffnet und Abgas in der Ansaugluft dispergiert. Die Menge an rückgeführtem Abgas wird durch Betätigen des AGR-Ventils reguliert.In this type of exhaust gas recirculation device, a recirculation port connected to an exhaust gas recirculation passage leads into an air intake passage below (on the downstream intake air side) of a throttle valve. The valve element of the EGR valve is arranged to open and close the recirculation port. Consequently, by opening the EGR valve, the recirculation port is opened and exhaust gas is dispersed in the intake air. The amount of recirculated exhaust gas is regulated by operating the EGR valve.
In der FR-A-922202, die die Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1 umfaßt, ist eine Abgasrückführungsvorrichtung dieses Typs beschrieben, bei der eine röhrenförmige Rückführungsoffnungshülse so an ein Gehäuse der Vorrichtung montiert ist, daß ein vorderer Endteil davon in den Lufteinlaßkanal vorsteht, wobei die Rückführungsöffnungshülse so ausgestaltet ist, daß die Innenperiphene des genannten vorderen Endteils davon die Rückführungsöffnung und eine Endfläche des genannten vorderen Endteils den Ventilsitz bildet.In FR-A-922202, which includes the features of the preamble of claim 1, an exhaust gas recirculation device of this type is described, in which a tubular recirculation opening sleeve is mounted on a housing of the device such that a front end portion thereof projects into the air intake duct, the recirculation opening sleeve being designed such that the inner periphery of said front end portion thereof defines the recirculation opening and an end face of said front end part forms the valve seat.
Bei konventionellen Abgasrückführungsvorrichtungen entsteht infolge einer Verlangsamung des Motors in der abwärtigen Nähe des Drosselventils manchmal vorübergehend ein Unterdruck. Wenn diese Art von Unterdruck entsteht, wird Abgas auf. die Drosselventilseite mitgeführt. Als Folge davon bleiben Abgasablagerungen an dem Ventilelement und den Ventilschaft des Drosselventils haften. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich diese Ablagerungen allmählich ansammeln und die Funktionsfähigkeit des Drosselventils beeinträchtigen.In conventional exhaust gas recirculation devices, sometimes a temporary negative pressure is created downstream of the throttle valve as a result of engine deceleration. When this type of negative pressure is created, exhaust gas is carried to the throttle valve side. As a result, exhaust gas deposits adhere to the valve element and valve stem of the throttle valve. Another disadvantage is that these deposits gradually accumulate and impair the functionality of the throttle valve.
Die erfindungsgemäße Abgasrückführungsvorrichtung soll die obengenannten Probleme lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgasrückführungsvorrichtung bereitzustellen, bei der das Anhaften von Ablagerungen an dem Drosselventil reduziert und eine beständige Funktionsfähigkeit des Drosselventils gewährleistet werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasrückführungsvorrichtung bereitzustellen, bei der die um die Rückführungsöffnung liegenden Teile gekühlt werden und eine beständige Funktionsfähigkeit des AGR-Ventils gewährleistet werden kann.The exhaust gas recirculation device according to the invention is intended to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas recirculation device in which the adhesion of deposits to the throttle valve can be reduced and a consistent functionality of the throttle valve can be ensured. A further object of the invention is to provide an exhaust gas recirculation device in which the parts around the recirculation opening are cooled and a consistent functionality of the EGR valve can be ensured.
Die Erfindung stellt eine Abgasrückführungsvdrrichtung bereit, die die obengenannten Aufgaben löst und bei der ein Drosselventil und ein AGR-Ventil, das sich auf der abwärtigen Seite des Drosselventils befindet, in einem Lufteinlaßkanal angeordnet sind, der sich in einem Gehäuse befindet und der mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, ein Ventilsitz mit einer Rückführungsöffnung, die dann öffnet, wenn ein Ventilelement des AGR-Ventils öffnet, in einer Innenperipheriefläche des Lufteinlaßkanals angeordnet ist, so daß Abgas durch die Rückführunqsöffnunq in den Lufteinlaßkanal strömt, wenn das AGR-Ventil offen ist, eine röhrenförmige Rückführungsöffnungshülse so in dem Gehäuse montiert ist, daß ein vorderer Endteil davon in den Lufteinlaßkanal vorsteht; und die Rückführungsöffnungshülse so ausgestaltet ist, daß die Innenperiphene ihres genannten vorderen Endteils die Rückführungsöffnung bildet, und eine Endfläche des genannten vorderen Endteils den Ventilsitz bildet; undThe invention provides an exhaust gas recirculation device which achieves the above objects and in which a throttle valve and an EGR valve located on the downstream side of the throttle valve are arranged in an air intake passage which is located in a housing and which is connected to an internal combustion engine, a valve seat with a return opening which opens when a valve element of the EGR valve opens is arranged in an inner peripheral surface of the air intake passage so that exhaust gas flows into the air intake passage through the return opening when the EGR valve is open, a tubular return port sleeve is mounted in the housing such that a front end portion thereof projects into the air inlet channel; and the return port sleeve is designed such that the inner periphery of said front end portion thereof forms the return port and an end surface of said front end portion forms the valve seat; and
eine Haube um den genannten vorderen Endteil der Hülse angeordnet ist, um einen Strom von Abgas von der Rückführungsöffnung in Abwärtsrichtung des Lufteinlaßkanals zu leiten und einen Luftkanal zwischen der Haube und der Innenperipheriefläche des Lufteinlaßkanals zu bilden.a hood is arranged around said front end portion of the sleeve to direct a flow of exhaust gas from the return opening downwardly of the air intake duct and to form an air passage between the hood and the inner peripheral surface of the air intake duct.
In einer Abgasrückführungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist die Abgasrückführungsöffnung mit einer Haube versehen und der in den Lufteinlaßkanal strömende Abgasstrom wird von dieser Haube in Abwärtsrichtung des Lufteinlaßkanals geleitet. Folglich wird aufgrund der Anwesenheit der Haube der effektive Abstand zwischen der Rückführungsöffnung, die das Abgas in den Lufteinlaßkanal strömen läßt, und dem Drosselventil größer, und es ist außerdem möglich, daß sich die Richtung, in die ein entstehender Unterdruck auf der Seite des Drosselventils wirksam ist, von der Richtung, in die das Abgas geleitet wird, um 180º unterscheidet. Selbst wenn infolge eines verlangsamten Betriebs des Motors vorübergehend ein Unterdruck in der abwärtigen Nähe des Drosselventils entsteht, wird Abgas demzufolge nur geringfügig auf die Seite des Drosselventils mitgeführt.In an exhaust gas recirculation device according to the invention, the exhaust gas recirculation opening is provided with a hood, and the exhaust gas flowing into the air intake duct is guided by this hood in the downward direction of the air intake duct. Consequently, due to the presence of the hood, the effective distance between the recirculation opening which allows the exhaust gas to flow into the air intake duct and the throttle valve becomes larger, and it is also possible that the direction in which a developing negative pressure is effective on the side of the throttle valve differs from the direction in which the exhaust gas is guided by 180º. Consequently, even if a negative pressure is temporarily developed in the downward vicinity of the throttle valve due to a slowdown in operation of the engine, exhaust gas is only slightly entrained to the side of the throttle valve.
Folglich kann das Anhaften von Ablagerungen an dem Ventilelement und dem Ventilschaft des Drosselventils verhindert werden, wodurch das Ventilelement des Drosselventils daran gehindert wird, an dem Gehäuse festzukleben, und eine beständige Funktionsfähigkeit des Drosselventils gewährleistet werden kann.Consequently, the adhesion of deposits to the valve element and the valve stem of the throttle valve can be prevented, thereby preventing the valve element of the throttle valve from sticking to the housing and ensuring stable operation of the throttle valve can be guaranteed.
Indem ein Luftkanal zwischen der Haube und dem Gehäuse bereitgestellt wird, ist außerdem eine Kühlung des vorderen Endteils der Rückführungsöffnungshülse mit Ansaugluft möglich. Demzufolge kann die Temperatur des Gehäuseteils, an dem die Rückführungsöffnungshülse montiert ist, unterhalb der Kriechtemperatur des gehäusebildenden Materials gehalten werden. Somit kann verhindert werden, daß sich die Rückführungsöffnungshülse infolge einer Übertragung einer hohen Abgastemperatur auf das Gehäuse von diesen löst. Folglich ist es möglich, eine beständige Funktionsfähigkeit des AGR-Ventils zu gewährleisten.Furthermore, by providing an air passage between the hood and the housing, it is possible to cool the front end portion of the recirculation port sleeve with intake air. As a result, the temperature of the housing portion to which the recirculation port sleeve is mounted can be kept below the creep temperature of the housing-forming material. Thus, the recirculation port sleeve can be prevented from coming off the housing due to transmission of a high exhaust gas temperature to the housing. As a result, it is possible to ensure stable operation of the EGR valve.
Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher beispielhaft unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:The invention is described in more detail below by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer Abgasrückführungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung;Fig. 1 is a vertical sectional view of an exhaust gas recirculation device according to a first preferred embodiment of the invention;
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung II von Fig. 1;Fig. 2 is a view in direction II of Fig. 1;
Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht eines ersten Vergleichsbeispiels einer Abgasrückführungsvorrichtung;Fig. 3 is a vertical sectional view of a first comparative example of an exhaust gas recirculation device;
Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht eines zweiten Vergleichsbeispiels einer Abgasrückführungsvorrichtung;Fig. 4 is a vertical sectional view of a second comparative example of an exhaust gas recirculation device;
Fig. 5 ein Diagramm, in dem die Temperaturen von um die Rückführungsöffnungen liegenden Teilen verglichen werden;Fig. 5 is a diagram comparing the temperatures of parts around the return openings;
Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung;Fig. 6 is a vertical sectional view of a second preferred embodiment;
Fig. 7 eine Ansicht in Richtung VII von Fig. 6;Fig. 7 is a view in direction VII of Fig. 6;
Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht einer Abgasrückführungsvorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung;Fig. 8 is a vertical sectional view of an exhaust gas recirculation device according to a third preferred embodiment;
Fig. 9 eine Ansicht der in Fig. 8 gezeigten Abgasrückführungsvorrichtung gemäß der dritten bevorzugten Ausgestaltung in Richtung IX;Fig. 9 is a view of the device shown in Fig. 8 Exhaust gas recirculation device according to the third preferred embodiment in direction IX;
Fig. 10 eine Schnittansicht über Linie X-X von Fig. 9;Fig. 10 is a sectional view along line X-X of Fig. 9;
Fig. 11 eine vertikale Schnittansicht einer vierten bevorzugten Ausgestaltung;Fig. 11 is a vertical sectional view of a fourth preferred embodiment;
Fig. 12 eine Ansicht einer Versuchsvorrichtung zur Untersuchung von Unterschieden in der Anhaftung von Ablagerungen infolge von Unterschieden zwischen der Anwesenheit und der Abwesenheit einer Verjüngung in einer unteren Endfläche einer Haube;Fig. 12 is a view of a test device for investigating differences in the adhesion of deposits due to differences between the presence and absence of a taper in a lower end surface of a hood;
Fig. 13 eine Darstellung des Zustands eines Testbeispiels in dem gleichen Experiment;Fig. 13 is a diagram showing the state of a test example in the same experiment;
Fig. 14 eine Darstellung des Zustands eines dritten Vergleichsbeispiels in dem gleichen Experiment; undFig. 14 is a view showing the state of a third comparative example in the same experiment; and
Fig. 15 ein Diagramm mit den Ergebnissen einer Untersuchung von Unterschieden in der Ansammlungshöhe von Ablagerungen infolge von Unterschieden in einem Spitzenwinkel inder unteren Endfläche einer Haube.Fig. 15 is a diagram showing the results of an investigation of differences in the accumulation height of deposits due to differences in a tip angle in the lower end face of a hood.
Eine in den Figuren 1 und 2 gezeigte Abgasrückführungsvorrichtung M1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung umfaßt ein röhrenförmiges Gehäuse 1 aus einem metallischen Material wie zum Beispiel eine Aluminiumlegierung. Das Gehäuse 1 weist einen Lufteinlaßkanal 2 auf, der mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist. Der Lufteinlaßkanal 2 läuft in vertikaler Richtung von Fig. 1 ganz durch das Gehäuse 1. Ein Drosselventil 8 und ein AGR-Ventil 14 sind in dem Gehäuse 1 montiert. Ein Teil 3 zur Aufnahme eines Stellglieds und ein Teil 4 zur Aufnahme einer Rückführungsöffnungshülse sind in dem Gehäuse 1 an vorgegebenen Positionen auf der abwärtigen Seite (der unteren Seite in Fig. 1) des Drosselventils 8 in einem Strom von Ansaugluft A ausgebildet.An exhaust gas recirculation device M1 according to a first preferred embodiment shown in Figs. 1 and 2 comprises a tubular housing 1 made of a metallic material such as an aluminum alloy. The housing 1 has an air intake duct 2 connected to an internal combustion engine. The air intake duct 2 extends entirely through the housing 1 in the vertical direction of Fig. 1. A throttle valve 8 and an EGR valve 14 are mounted in the housing 1. An actuator receiving part 3 and a recirculation port sleeve receiving part 4 are formed in the housing 1 at predetermined positions on the downstream side (the lower side in Fig. 1) of the throttle valve 8 in a flow of intake air A.
Das Drosselventil 8 weist ein Ventilelement 9 und einen Ventilschaft 10 auf. Das Ventilelement 9 ist eine Scheibe, die den Lufteinlaßkanal 2 öffnen und schließen kann, und wird von dem Ventilschaft 10 gehalten. Der Ventilschaft 10 wird über Lager, wie zum Beispiel Kugellager (in den Zeichnungen nicht dargestellt), drehbar auf dem Gehäuse 1 getragen. Ein in den Zeichnungen nicht gezeigtes Beschleunigungskabel ist an einem Ende des Ventilschaftes 10 angeschlossen und ein Sensor für den Drosselventil-Öffnungswinkel (in den Zeichnungen nicht dargestellt) ist an dem anderen Ende montiert.The throttle valve 8 has a valve element 9 and a valve stem 10. The valve element 9 is a disk that can open and close the air intake passage 2 and is held by the valve stem 10. The valve stem 10 is rotatably supported on the housing 1 via bearings such as ball bearings (not shown in the drawings). An acceleration cable not shown in the drawings is connected to one end of the valve stem 10 and a throttle valve opening angle sensor (not shown in the drawings) is mounted on the other end.
Das AGR-Ventil 14 umfaßt einen Ventilschaft 16, der ein Ventilelement 15 hält, und ein Stellglied 18 zum Bewegen des Ventilschaftes 16. Das Ventilelement 15 ist eine Scheibe, die eine mit einem Abgasrückführungskanal verbundene Rückführungsöffnung 30 öffnen und schließen kann. Der Ventilschaft 16 steht in bezug auf die Achse des Lufteinlaßkanals 2 orthogonal in den Lufteinlaßkanal 2 vor, und das Ventilelement 15 ist an seinem Ende befestigt. Der Ventilschaft 16 ruht auf einem aus einem Lagermetall oder dergleichen bestehendem Lager 17, damit er sich reibungslos in seiner axialen Richtung bewegen kann.The EGR valve 14 includes a valve stem 16 that holds a valve element 15 and an actuator 18 for moving the valve stem 16. The valve element 15 is a disk that can open and close a return port 30 connected to an exhaust gas recirculation passage. The valve stem 16 projects into the air intake passage 2 orthogonally with respect to the axis of the air intake passage 2, and the valve element 15 is fixed to its end. The valve stem 16 rests on a bearing 17 made of a bearing metal or the like so that it can move smoothly in its axial direction.
Das Stellglied 18 umfaßt eine Ummantelung 19, eine Membran 20 und eine Feder 21. Der das Stellglied aufnehmende Teil 3 bildet einen Teil der Ummantelung. Der Ventilschaft 16 ist mit der Membran 20 verbunden. Der von der Ummantelung 19 und der Membran 20 umschlossene Raum bildet eine Unterdruckkammer 22. Die Unterdruckkammer 22 ist über einen Nippel 23 mit einer Unterdruckquelle verbunden.The actuator 18 comprises a casing 19, a diaphragm 20 and a spring 21. The part 3 that accommodates the actuator forms part of the casing. The valve stem 16 is connected to the diaphragm 20. The space enclosed by the casing 19 and the diaphragm 20 forms a vacuum chamber 22. The vacuum chamber 22 is connected to a vacuum source via a nipple 23.
Eine zylinderförmige Rückführungsöffnungshülse 27 aus Edelstahl oder dergleichen sitzt im Preßsitz in dem die Rückführungsöffnungshülse aufnehmenden Teil 4. Ein vorderer Endteil 27a der Rückführungsöffnungshülse 27 steht in den Lufteinlaßkanal 2 vor. Die Endfläche des vorderen Endteils 27a der Rückführungsöffnungshülse 27 bildet einen Ventilsitz 28, an den das Ventilelement 15 des AGR-Ventils 14 anstößt. Die Innenperiphene des vorderen Endteils 27a der Rückführungsöffnungshülse 27 bildet die Rückführungsöffnung 30, durch die Abgas G in den Lufteinlaßkanal 2 strömt. Das andere Ende der Rückführungsöffnungshülse 27 bildet einen Rückführungsdurchlaß 31 und ist mit einem Abgasrückführungskanal verbunden.A cylindrical return opening sleeve 27 made of stainless steel or the like is press-fitted in the part 4 receiving the return opening sleeve. A front End portion 27a of the return port sleeve 27 projects into the air intake duct 2. The end surface of the front end portion 27a of the return port sleeve 27 forms a valve seat 28 against which the valve element 15 of the EGR valve 14 abuts. The inner periphery of the front end portion 27a of the return port sleeve 27 forms the return port 30 through which exhaust gas G flows into the air intake duct 2. The other end of the return port sleeve 27 forms a return passage 31 and is connected to an exhaust gas recirculation duct.
Eine Haube 33 ist um den vorderen Endteil 27a angeordnet. Die Haube 33 ist so angeordnet, daß sie die Rückführungsöffnung 30 auf der Seite des Drosselventils 8 abdeckt. Die Haube 33 besteht somit aus einem Basisteil 34 und einem so auf der abwärtigen Seite des Basisteils 34 verlaufenden peripheren Wandabschnitt 35, daß auf der aufwärtigen Seite die Ansaugluft A blockiert und auf der abwärtigen Seite eine Öffnung 40 gebildet wird.A hood 33 is arranged around the front end portion 27a. The hood 33 is arranged to cover the return opening 30 on the side of the throttle valve 8. The hood 33 thus consists of a base portion 34 and a peripheral wall portion 35 extending on the downstream side of the base portion 34 so that the intake air A is blocked on the upstream side and an opening 40 is formed on the downstream side.
Der periphere Wandabschnitt 35 hat im wesentlichen die Form einer elliptischen Röhre und verfügt über ein Anschlußloch 36 und ein Durchgangsloch 37. Der vordere Endteil 27a der Rückführungsöffnungshülse 27 ist in das Anschlußloch 36 eingefügt. Der Ventilschaft 16 des AGR- Ventils 14 läuft durch das Durchgangsloch 37. Das Anschlußloch 36 und das Durchgangsloch 37 sind in bezug auf die Ansaugluft A in Positionen oberhalb des unteren Endes 38 der Haube 33 angeordnet.The peripheral wall portion 35 has a substantially elliptical tube shape and has a connection hole 36 and a through hole 37. The front end portion 27a of the return port sleeve 27 is inserted into the connection hole 36. The valve stem 16 of the EGR valve 14 passes through the through hole 37. The connection hole 36 and the through hole 37 are arranged at positions above the lower end 38 of the hood 33 with respect to the intake air A.
Diese Haube 33 wird von zwei Verstrebungen 5, 5 abgestützt und ist an das Gehäuse 1 angeformt. Die Verstrebungen 5, 5 haben die Form einer dünnen Platte und verlaufen von der inneren Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2 in dem Gehäuse 1. Die Haube 33 ist in dem Lufteinlaßkanal 2 angeordnet und ein von den Verstrebungen 5, 5 umschlossener Luftkanal H befindet sich zwischen der Haube 33 und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1. Das obere und das untere Ende des Luftkanals H gehen beide in den Lufteinlaßkanal 2 über, und der vordere Endteil 27a der Rückführungsöffnungshülse 27 ist in dem Luftkanal H exponiert und kreuzt ihn (siehe Fig. 2).This hood 33 is supported by two struts 5, 5 and is molded onto the housing 1. The struts 5, 5 have the shape of a thin plate and run from the inner peripheral surface of the air inlet duct 2 in the housing 1. The hood 33 is in the air intake duct 2 and an air duct H enclosed by the struts 5, 5 is located between the hood 33 and the inner peripheral surface of the housing 1. The upper and lower ends of the air duct H both merge into the air intake duct 2, and the front end portion 27a of the return port sleeve 27 is exposed in and crosses the air duct H (see Fig. 2).
Nachfolgend wird der Betrieb der Abgasrückführungsvorrichtung M1 gemäß der ersten bevorzugten Ausgestaltung beschrieben.The operation of the exhaust gas recirculation device M1 according to the first preferred embodiment is described below.
Die vorliegende Abgasrückführungsvorrichtung M1 ist im Lufteinlaßsystem eines Verbrennungsmotors installiert, ein Abgasrückführungskanal ist mit dem Rückführungsdurchlaß 31 verbunden und eine Unterdruckquelle (in den Zeichnungen nicht dargestellt) ist mit der Unterdruckkammer 22 des AGR- Ventils 14 verbunden.The present exhaust gas recirculation device M1 is installed in the air intake system of an internal combustion engine, an exhaust gas recirculation channel is connected to the recirculation passage 31, and a negative pressure source (not shown in the drawings) is connected to the negative pressure chamber 22 of the EGR valve 14.
Je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors öffnet und schließt dasventilelement 9 des Drosselventils 8 den Lufteinlaßkanal 2 infolge der Drehung des Ventilschaftes 10. Außerdem ist in der Unterdruckkammer 22 des AGR-Ventils 14 ein Unterdruck wirksam, und das Ventilelement 15 öffnet und schließt die Rückführungsöffnung 30.Depending on the operating state of the internal combustion engine, the valve element 9 of the throttle valve 8 opens and closes the air intake channel 2 as a result of the rotation of the valve stem 10. In addition, a negative pressure is effective in the negative pressure chamber 22 of the EGR valve 14, and the valve element 15 opens and closes the return opening 30.
Auf diese Weise wird bewirkt, daß Abgas G von dem Abgasrückführungskanal durch die Rückführungsöffnung 30 in die Haube 33 strömt. Die Strömungsrichtung des Abgases G wird von der Haube 33 in Abwärtsrichtung des Lufteinlaßkanals 2 gewechselt, und das Abgas wird durch die Öffnung 40 in den Lufteinlaßkanal 2 abgegeben (siehe gestrichelten Pfeil F2 in Fig. 1). Das Abgas G wird mit der 30 nach unten durch den Lufteinlaßkanal 2 und den Luftkanal H strömenden Ansaugluft A (siehe punktierte Pfeile F1 und F3 in Fig. 1) vermischt und zu den Zylindern des Verbrennungsmotors geschickt.In this way, exhaust gas G is caused to flow from the exhaust gas recirculation passage through the recirculation opening 30 into the hood 33. The flow direction of the exhaust gas G is changed from the hood 33 downwardly of the air intake passage 2, and the exhaust gas is discharged into the air intake passage 2 through the opening 40 (see dashed arrow F2 in Fig. 1). The exhaust gas G is mixed with the intake air A flowing downwardly through the air intake passage 2 and the air passage H (see dotted arrows F1 and F3 in Fig. 1) and sent to the cylinders of the internal combustion engine.
In der Abgasrückführungsvorrichtung M1 gemäß dieser ersten bevorzugten Ausgestaltung kommt es selbst beim Entstehen eines vorübergehenden Unterdrucks in abwärtiger Nähe des Drosselventils 8 infolge eines verlangsamten Betriebs des Verbrennungsmotors nur zu einem geringfügigen Anhaften von Ablagerungen an dem Ventilelement 9 und dem Ventilschaft 10 des Drosselventils 8. Dies ist darin begründet, daß der Abstand zwischen der Öffnung 40 der Haube 33 und dem Drosselventil 8 in der Abgasrückführungsvorrichtung M1 gemäß der ersten bevorzugten Ausgestaltung groß ist und die Richtung, in die der Unterdruck auf der Seite des Drosselventils 8 wirksam ist, um 180º von der Richtung abweicht, in die das Abgas G geliefert wird, wodurch das von dem Unterdruck auf der Seite des Drosselventils 8 verursachte Mitführen des Abgases G demzufolge vermindert wird. Folglich kann eine beständige Funktionsfähigkeit des Drosselventils 8 gewährleistet werden.In the exhaust gas recirculation device M1 according to this first preferred embodiment, even if a temporary negative pressure develops downstream of the throttle valve 8 due to a slowdown in the operation of the internal combustion engine, only a small amount of deposits adheres to the valve element 9 and the valve stem 10 of the throttle valve 8. This is because the distance between the opening 40 of the hood 33 and the throttle valve 8 in the exhaust gas recirculation device M1 according to the first preferred embodiment is large and the direction in which the negative pressure on the throttle valve 8 side is effective is 180° different from the direction in which the exhaust gas G is supplied, thus reducing the entrainment of the exhaust gas G caused by the negative pressure on the throttle valve 8 side. Consequently, a consistent functionality of the throttle valve 8 can be guaranteed.
Die hohe Temperatur des Abgases G wird von der Rückführungsöffnungshülse 27 über den die Rückführungsöffnungshülse aufnehmenden Teil 4 auf das Gehäuse 1 übertragen. Hier wird die äußere Umfangsfläche des vorderen Endteils 27a der Rückführungsöffnungshülse 27 in dem Luftkanal H der Ansaugluft A ausgesetzt (siehe punktierten Pfeil F3 in Fig. 1). Auch die Haube 33 wird der Ansaugluft A ausgesetzt; die Haube 33 wirkt als Kühlrippe der Rückführungsöffnungshülse 27. Folglich entzieht die durch den Luftkanal H und den Lufteinlaßkanal 2 strömende Ansaugluft A die Hitze von der Rückführungsöffnungshülse 27 und die Rückführungsöffnungshülse 27 wird somit gekühlt. Diese Kühlwirkung wird nachfolgend anhand einer Gegenüberstellung mit einer Abgasrückführungsvorrichtung M01 (siehe Fig. 3) gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel und mit einer Abgasrückführungsvorrichtung M02 gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel (siehe Fig. 4) erläutert, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind. Die Abgasrückführungsvorrichtung M01 hat eine Haube 53, die den Strom des Abgases G einfach ablenkt. Bei der Abgasrückführungsvorrichtung M02 weist die Rückführungsöffnung 30 im wesentlichen dieselbe Oberfläche wie die innere Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2 auf. In den Figuren 3 und 4 haben gleiche oder ähnliche Bestandteile wie in der Abgasrückführungsvorrichtung M1 die gleichen Bezugsziffern.The high temperature of the exhaust gas G is transmitted from the recirculation port sleeve 27 to the housing 1 via the recirculation port sleeve receiving part 4. Here, the outer peripheral surface of the front end part 27a of the recirculation port sleeve 27 in the air duct H is exposed to the intake air A (see dotted arrow F3 in Fig. 1). The hood 33 is also exposed to the intake air A; the hood 33 acts as a cooling fin of the recirculation port sleeve 27. Consequently, the intake air A flowing through the air duct H and the air intake duct 2 removes the heat from the recirculation port sleeve 27 and the recirculation port sleeve 27 is thus cooled. This cooling effect is explained below by comparing it with an exhaust gas recirculation device M01 (see Fig. 3) according to a first comparative example. and with an exhaust gas recirculation device M02 according to a second comparative example (see Fig. 4), which are not part of the present invention. The exhaust gas recirculation device M01 has a hood 53 which easily deflects the flow of the exhaust gas G. In the exhaust gas recirculation device M02, the recirculation opening 30 has substantially the same surface as the inner peripheral surface of the air intake duct 2. In Figs. 3 and 4, the same or similar components as in the exhaust gas recirculation device M1 have the same reference numerals.
In dem Diagramm von Fig. 5 ist eine Gegenüberstellung der Temperatur an einem Temperaturmeßpunkt T in dem die Rückführungsöffnungshülse aufnehmenden Teil 4 von jeder der Abgasrückführungsvorrichtungen M1, M01 und M02 enthalten, wenn die Temperatur des rückgeführten Abgases G in dem Rückführungsdurchlaß 31 zum Beispiel 500ºC beträgt. Aus diesem Diagrammist ersichtlich, daß die Temperatur am Temperaturmeßpunkt T in der Abgasrückführungsvorrichtung M1 gemäß der ersten bevorzugten Ausgestaltung 190ºC, in der Abgasrückführungsvorrichtung M01 250ºC und in der Abgasrückführungsvorrichtung M02 140ºC betrug.In the diagram of Fig. 5, a comparison is included of the temperature at a temperature measuring point T in the recirculation port sleeve receiving part 4 of each of the exhaust gas recirculation devices M1, M01 and M02 when the temperature of the recirculated exhaust gas G in the recirculation passage 31 is, for example, 500°C. From this diagram, it can be seen that the temperature at the temperature measuring point T was 190°C in the exhaust gas recirculation device M1 according to the first preferred embodiment, 250°C in the exhaust gas recirculation device M01 and 140°C in the exhaust gas recirculation device M02.
Aus den Ergebnissen dieses Vergleichs wird deutlich, daß sich die Abgasrückführungsvorrichtung M1 und die Abgasrückführungsvorrichtung M01 darin ähnlich sind, daß zugeführtes Abgas G vor der Abgabe in Abwärtsrichtung abgelenkt wird, daß jedoch ein großer Unterschied in der Wirkung der Kühlung der um die Rückführungsöffnung 30 liegenden Teile vorhanden ist.From the results of this comparison, it is clear that the exhaust gas recirculation device M1 and the exhaust gas recirculation device M01 are similar in that the supplied exhaust gas G is deflected in a downward direction before being discharged, but that there is a great difference in the effect of cooling the parts around the recirculation opening 30.
Das für das Gehäuse 1 verwendete metallische Material hat eine Kriechtemperatur von 250ºC. Der die Rückführungsöffnungshülse aufnehmende Teil 4 in der Abgasrückführungsvorrichtung M01 erreicht somit die Kriechtemperatur, wodurch die Festigkeit des Preßsitzes abnimmt. Es besteht also die Möglichkeit, daß sich die Befestigung der Rückführungsöffnungshülse 27 in der Abgasrückführungsvorrichtung M01 löst. Von den Vergleichsbeispielen hatte die Abgasrückführungsvorrichtung M02, die über keine Haube auf der Rückführungsöffnung 30 verfügt, die höchste [*1] T-Punkt-Temperatur. In der Abgasrückführungsvorrichtung M02 wird das Anhaften von Ablagerungen an dem Ventilelement 9 und dem Ventilschaft 10 des Drosselventils 8 jedoch nicht verhindert. In der Abgasrückführungsvorrichtung M1 gemäß der ersten bevorzugten Ausgestaltung wird das Anhaften von Ablagerungen an dem Ventilelement 9 und dem Ventilschaft 10 des Drosselventils 8 verhindert, und durch eine Kühlung der Rückführungsöffnungshülse 27 wird die Temperatur des Temperaturmeßpunktes T außerdem auf unter die Kriechtemperatur reduziert und das AGR-Ventil 14 kann beständig betrieben werden.The metallic material used for the housing 1 has a creep temperature of 250ºC. The part 4 in the exhaust gas recirculation device M01 which accommodates the return opening sleeve thus reaches the creep temperature, thereby reducing the strength of the press fit. Thus, there is a possibility that the fastening of the recirculation port sleeve 27 in the exhaust gas recirculation device M01 may come loose. Among the comparative examples, the exhaust gas recirculation device M02, which has no hood on the recirculation port 30, had the highest [*1] T point temperature. However, in the exhaust gas recirculation device M02, the adhesion of deposits to the valve element 9 and the valve stem 10 of the throttle valve 8 is not prevented. In the exhaust gas recirculation device M1 according to the first preferred embodiment, the adhesion of deposits to the valve element 9 and the valve stem 10 of the throttle valve 8 is prevented, and by cooling the recirculation port sleeve 27, the temperature of the temperature measuring point T is also reduced to below the creep temperature and the EGR valve 14 can be stably operated.
Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Abgasrückführungsvorrichtung M2 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Ventilschaft 10 und der Ventilschaft 16 parallel angeordnet sind. Die Erfindung kann alternativ in dieser Weise gestaltet sein. Der Ventilschaft 10 ruht auf Kugellagern 12, und ein Drosselventilsensor 11 ist an einem Ende des Ventilschaftes 10 befestigt.Figures 6 and 7 show an exhaust gas recirculation device M2 according to a second preferred embodiment of the invention, in which the valve stem 10 and the valve stem 16 are arranged in parallel. The invention can alternatively be designed in this way. The valve stem 10 rests on ball bearings 12, and a throttle valve sensor 11 is attached to one end of the valve stem 10.
Mit Bezug auf die in den Figuren 8, 9 und 10 gezeigte Abgasrückführungsvorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung kann das Anhaften von Ablagerungen an der Haube 33 verhindert werden. Eine an der unteren Endfläche 39 der Haube 33 anhaftende und sich ansammelnde Ablagerung stellt einen Widerstand gegenüber dem Strom von Abgas G dar, wenn das AGR-Ventil 14 offen ist. Dies führt zu starken Schwankungen des AGR- Verhältnisses und ist daher nicht wünschenswert.With reference to the exhaust gas recirculation device according to a third preferred embodiment shown in Figures 8, 9 and 10, the adhesion of deposits to the hood 33 can be prevented. A deposit adhering and accumulating on the lower end surface 39 of the hood 33 represents a resistance to the flow of exhaust gas G when the EGR valve 14 is open. This leads to strong fluctuations in the EGR ratio and is therefore undesirable.
Das AGR-Verhältnis wird über die folgende Gleichung erhalten:The EGR ratio is obtained using the following equation:
AGR-Verhältnis = Abgasrückführungsfließgeschwindigkeit / (Lufteinlaßfließgeschwindigkeit + Abgasrückführungsfließgeschwindigkeit).EGR ratio = exhaust gas recirculation flow rate / (air intake flow rate + exhaust gas recirculation flow rate).
Der periphere Wandabschnitt 35 der Haube 33 kann so ausgestaltet sein, daß ein Teil 35a davon auf der Seite in der Nähe der Mitte des Lufteinlaßkanals allmählich in der Ansaugluft A nach unten hin öffnet (siehe vierte Ausgestaltung M4 in Fig. 11). Wird diese Konstruktionsweise übernommen, so kann das durch die Rückführungsöffnung 30 einströmende Abgas G in Richtung auf die Mitte des Lufteinlaßkanals 2 geleitet werden. Dies trägt dazu bei, daß das Anhaften von Ablagerungen an der inneren Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2 auf der abwärtigen Seite des AGR-Ventils 14 verhindert wird.The peripheral wall portion 35 of the hood 33 may be designed such that a part 35a thereof on the side near the center of the air intake passage gradually opens downward in the intake air A (see the fourth design M4 in Fig. 11). By adopting this design, the exhaust gas G flowing in through the return port 30 can be guided toward the center of the air intake passage 2. This contributes to preventing the adhesion of deposits to the inner peripheral surface of the air intake passage 2 on the downstream side of the EGR valve 14.
In der Abgasrückführungsvorrichtung M3 gemäß der dritten bevorzugten Ausgestaltung ist die Endfläche 39 des unteren Endes 38 des peripheren Wandabschnitts 35 der Haube 33 konisch geformt, so daß sich ihr Querschnitt zu einem Punkt in Abwärtsrichtung der Ansaugluft A verengt. In dem Fall dieser bevorzugten Ausgestaltung beträgt der Winkel θ der Spitze der konisch geformten Endfläche 39 90º.In the exhaust gas recirculation device M3 according to the third preferred embodiment, the end surface 39 of the lower end 38 of the peripheral wall portion 35 of the hood 33 is conically shaped so that its cross section narrows to a point in the downward direction of the intake air A. In the case of this preferred embodiment, the angle θ of the tip of the conically shaped end surface 39 is 90°.
Die unteren Endteile 6 der beiden die Haube 33 abstützenden Verstrebungen 5 sind außerdem so oberhalb des unteren Endes 38 der Haube 33 angeordnet, daß sie, wie in Fig. 10 dargestellt, eine Stufe bilden.The lower end parts 6 of the two struts 5 supporting the hood 33 are also arranged above the lower end 38 of the hood 33 so that they form a step, as shown in Fig. 10.
Wenn das AGR-Ventil 14 öffnet und ein Gemisch aus Abgas G und Ansaugluft A dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, gibt es mit Bezug auf diese Abgasrückführungsvorrichtung M3 die folgenden Wirkungen. Die untere Endfläche 39 der Haube 33 ist konisch geformt, wodurch sich ihr Querschnitt auf einen in Abwärtsrichtung zeigenden Punkt verengt. Wenn Ansaugluft A und Abgas G nach unten strömen, kommt es folglich nicht so schnell zu Turbulenzen an der unteren Endfläche 39 der Haube 33. Folglich strömen Ansaugluft A und Abgas G ruhig nach unten, und Ablagerungen, wie zum Beispiel Kohlenstoff, werden daran gehindert, an der unteren Endfläche 39 der Haube 33 anzuhaften.When the EGR valve 14 opens and a mixture of exhaust gas G and intake air A is supplied to the internal combustion engine, there are the following effects with respect to this exhaust gas recirculation device M3. The lower end surface 39 of the hood 33 is tapered, whereby its cross section narrows to a point pointing downward. As a result, when intake air A and exhaust gas G flow downward, turbulence does not readily occur on the lower end surface 39 of the hood 33. As a result, intake air A and exhaust gas G flow downward smoothly, and deposits such as carbon are prevented from adhering to the lower end surface 39 of the hood 33.
Es ist besonders darauf hinzuweisen, daß die Haube 33 selbst mit der Rückführungsöffnungshülse 27, die von der inneren Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2 vorsteht, mit den Verstrebungen 5 und dem Ventilschaft 16 an Positionen oberhalb ihres unteren Endes 38 verbunden ist. Demzufolge ist das untere Ende 38 der Haube 33 in dem Lufteinlaßkanal 2 in radialer Richtung des Lufteinlaßkanals 2 in einem schwebenden Zustand angeordnet und steht in keinem direkten Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2. Daher wird die untere Endfläche 39 der Haube 33 selbst dann, wenn Ablagerungen auf der inneren Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2, auf der Fläche der abwärtigen Seite des vorderen Endteils 27a oder auf der Fläche der abwärtigen Seite des Ventilschaftes 16 anhaften und sich ansammeln, nicht beeinträchtigt. Es ist daher möglich, auf der gesamten unteren Endfläche 39 der Haube 33 das Anhaften von Ablagerungen zu verhindern.It is particularly noted that the hood 33 itself, with the return port sleeve 27 projecting from the inner peripheral surface of the air intake duct 2, is connected to the stays 5 and the valve stem 16 at positions above its lower end 38. Accordingly, the lower end 38 of the hood 33 is disposed in the air intake duct 2 in a floating state in the radial direction of the air intake duct 2 and is not in direct contact with the inner peripheral surface of the air intake duct 2. Therefore, even if deposits adhere and accumulate on the inner peripheral surface of the air intake duct 2, on the downstream side surface of the front end portion 27a or on the downstream side surface of the valve stem 16, the lower end surface 39 of the hood 33 is not affected. It is therefore possible to prevent the adhesion of deposits on the entire lower end surface 39 of the hood 33.
Wenn durchblasendes Gas vom Kurbelgehäuse des Motors in den Lufteinlaßkanal 2 strömt, dann enthält die Ansaugluft A einen Ölnebel. Haftet dieser Ölnebel auf der unteren Endfläche 39 der Haube 33 an, so bleiben Ablagerungen aus dem Abgas G, wie zum Beispiel Kohlenstoff, leicht an der unteren Endfläche 39 der Haube 33 haften. Mit Bezug auf die dritte bevorzugte Ausgestaltung sind die unteren Endteile 6 der Verstrebungen 5, der vordere Endteil 27a der Hülse und der Ventilschaft 16 des AGR-Ventils oberhalb des unteren Endes 38 der Haube 33 angeordnet. Somit kann bewirkt werden, daß der Ölnebel in dem durchblasenden Gas an den unteren Endteilen 6 der Verstrebungen 5, an der Fläche der abwärtigen Seite des vorderen Endteils 27a der Rückführungsöffnungshülse und an dem Ventilschaft 16 des AGR-Ventils anhaftet, bevor er an der unteren Endfläche 39 der Haube 33 anhaften kann. Folglich kann das von dem Ölnebel verursachte Anhaften von Ablagerungen an der unteren Endfläche 39 der Haube 33 verhindert werden.When blow-by gas flows from the crankcase of the engine into the air intake duct 2, the intake air A contains an oil mist. If this oil mist adheres to the lower end surface 39 of the hood 33, deposits from the exhaust gas G, such as carbon, easily adhere to the lower end surface 39 of the hood 33. With respect to the third preferred embodiment, the lower end portions 6 of the struts 5, the front end portion 27a of the sleeve and the valve stem 16 of the EGR valve are disposed above the lower end 38 of the hood 33. Thus, the oil mist in the blow-by gas can be caused to adhere to the lower end portions 6 of the struts 5, the downstream side surface of the front end portion 27a of the return port sleeve and the valve stem 16 of the EGR valve before it can adhere to the lower end surface 39 of the hood 33. Consequently, the adhesion of deposits to the lower end surface 39 of the hood 33 caused by the oil mist can be prevented.
Mit Bezug auf die Abgasrückführungsvorrichtung M3 ist es daher möglich, das Anhaften von Ablagerungen an der unteren Endfläche 39 der Haube 33 zu verhindern, die den Strom des Abgases G behindern würden. Folglich können mit der Abgasrückführungsvorrichtung M3 Schwankungen im AGR- Verhältnis gering gehalten werden, und die Abgasleistung des Motors verschlechtert sich auch im Langzeitgebrauch nicht.With respect to the exhaust gas recirculation device M3, it is therefore possible to prevent the adhesion of deposits to the lower end surface 39 of the hood 33, which would obstruct the flow of the exhaust gas G. Consequently, with the exhaust gas recirculation device M3, fluctuations in the EGR ratio can be suppressed, and the exhaust performance of the engine does not deteriorate even in long-term use.
Beträgt der Winkel θ der Spitze in der unteren Endfläche 39 der Haube 33 60º oder weniger, so wird der Strom der Ansaugluft A und des Abgases G in der Nähe der unteren Endfläche 39 der Haube 33 ruhiger. Somit kann das Anhaften von Ablagerungen weiterhin verhindert werden. When the angle θ of the tip in the lower end surface 39 of the hood 33 is 60º or less, the flow of the intake air A and the exhaust gas G becomes smoother near the lower end surface 39 of the hood 33. Thus, the adhesion of deposits can be further prevented.
Der obengenannte Effekt wurde im Versuch getestet, dessen Ergebnisse in den Figuren 13 und 14 aufgeführt sind. In einem in Fig. 13 dargestellten Testbeispiel war die untere Endfläche 39 der Haube 33 konisch geformt und hatte einen Spitzenwinkel θ von 60º, in einem dritten Vergleichsbeispiel (siehe Fig. 14) war die Fläche eben; mit der in Fig. 12 gezeigten Versuchsvorrichtung wurde ein Versuch durchgeführt. In der Versuchsvorrichtung wurde ein PCV-(Kurbelgehäuseentlüfungs-) Schlauch so mit dem Lufteinlaßkanal verbunden, daß Ölnebel in die Ansaugluft A gemischt und die Menge an anhaftenden Ablagerungen erhöht würde, d.h. daß durchblasendes Gas mit der Ansaugluft A vermischt würde. In dem Testbeispiel und dem dritten Vergleichsbeispiel bezieht sich die Bezugsnummer 25 auf eine Abdeckung, die ein Entweichen von Abgas G durch das Durchgangsloch 37 in der Haube 33 verhindern soll, das einen größeren Durchmesser als der Ventilschaft 16 hat.The above-mentioned effect was tested in the experiment, the results of which are shown in Figures 13 and 14. In a test example shown in Figure 13, the lower end surface 39 of the hood 33 was conical and had a tip angle θ of 60º, in a third comparative example (see Figure 14) the surface was flat; a test was carried out with the test device shown in Figure 12. In the test device, a PCV (Crankcase Ventilation) hose connected to the air intake passage so that oil mist would be mixed into the intake air A and the amount of deposits attached would be increased, that is, blow-by gas would be mixed with the intake air A. In the test example and the third comparative example, reference numeral 25 refers to a cover for preventing exhaust gas G from escaping through the through hole 37 in the hood 33 which has a larger diameter than the valve stem 16.
In dem in Fig. 13 gezeigten Testbeispiel konnte das Anhaften von Ablagerungen erfolgreicher verhindert werden als in dem dritten Vergleichsbeispiel von Fig. 14.In the test example shown in Fig. 13, the adhesion of deposits could be prevented more successfully than in the third comparative example in Fig. 14.
In Fig. 15 sind die Ergebnisse von Versuchen aufgeführt, bei denen die Ansammlungshöhe der Ablagerung D untersucht wurde, wobei der Spitzenwinkel θ der unteren Endfläche 39 der Haube verschiedenartig geändert wurde. Hierzu wurde die in Fig. 12 dargestellte Versuchsvorrichtung verwendet.Fig. 15 shows the results of tests in which the accumulation height of the deposit D was investigated while the apex angle θ of the lower end surface 39 of the hood was changed in various ways. The test device shown in Fig. 12 was used for this purpose.
Aus diesem Diagramm wird deutlich, daß das Anhaften der Ablagerung D größtenteils verhindert werden kann, wenn der Spitzenwinkel θ 60º oder weniger beträgt. Vorzugsweise sollte der untere Grenzwert des Spitzenwinkels θ wenigstens 40º betragen. Ist der Spitzenwinkel θ zu klein, dann nimmt die Länge der Haube 33 deutlich zu, wodurch die Abgasrückführungsvorrichtung M3 oder M4 groß und die Festigkeit des unteren Endes der Haube reduziert wird.It is clear from this diagram that the adhesion of the deposit D can be largely prevented when the apex angle θ is 60° or less. Preferably, the lower limit of the apex angle θ should be at least 40°. If the apex angle θ is too small, the length of the hood 33 increases significantly, making the exhaust gas recirculation device M3 or M4 large and reducing the strength of the lower end of the hood.
In den vier bevorzugten Ausgestaltungen kam eine Konstruktionsweise zur Anwendung, bei der die Haube 33 von den von der inneren Umfangsfläche des Lufteinlaßkanals 2 verlaufenden Verstrebungen 5 abgestützt wird. Als Modifikation kann beispielsweise aber auch eine Konstruktionsweise zur Anwendung kommen, bei der auf die Verstrebungen 5, 5 verzichtet und die Haube 33 von der mit dem Gehäuse 1 verbundenen Rückführungsöffnungshülse 27 gehalten wird.In the four preferred embodiments, a construction method was used in which the hood 33 is supported by the struts 5 running from the inner circumferential surface of the air inlet duct 2. As a modification, however, a construction method can also be used in which the struts 5, 5 are dispensed with and the hood 33 is supported by the the return opening sleeve 27 connected to the housing 1.
In den oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen war der Ventilschaft 16 des AGR-Ventils außerdem so angeordnet, daß er durch die Haube 33 lief. Als Modifikation können die Wärmebeständigkeit und die Isolierung des AGR-Ventils 14 beispielsweise verstärkt und der Ventilschaft 16 so angeordnet werden, daß er durch das Innere der Rückführungsöffnungshülse 27 läuft und das AGR- Ventil 14 an dem Gehäuse 1 auf der Seite der Rückführungsöffnungshülse 27 befestigt ist.In the preferred embodiments described above, the valve stem 16 of the EGR valve was also arranged to pass through the hood 33. As a modification, the heat resistance and insulation of the EGR valve 14 may be enhanced, for example, and the valve stem 16 may be arranged to pass through the inside of the return port sleeve 27 and the EGR valve 14 may be fixed to the housing 1 on the side of the return port sleeve 27.
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| DE19713578C2 (en) * | 1997-04-02 | 1999-05-06 | Bosch Gmbh Robert | Mixing valve, in particular exhaust gas recirculation valve of an internal combustion engine |
| DE19725668C1 (en) * | 1997-06-18 | 1998-10-29 | Daimler Benz Ag | Exhaust gas recirculation circuit for internal combustion engine |
| WO1999020886A1 (en) * | 1997-10-22 | 1999-04-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Exhaust gas recirculation control valve device |
| DE19851677C1 (en) * | 1998-11-10 | 2000-03-09 | Daimler Chrysler Ag | Motor vehicle internal combustion engine exhaust gas recycling circuit has plate valve on shaft with axial stop spaced from valve plate |
| DE19901318A1 (en) * | 1999-01-15 | 2000-07-20 | Pierburg Ag | Combustion air intake pipe section for diesel engines |
| DE19914535A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Device for controlled exhaust gas recirculation in an air supply device of an internal combustion engine |
| DE19945769A1 (en) | 1999-09-24 | 2001-03-29 | Mann & Hummel Filter | Fluid introduction for a hot fluid in a cavity structure |
| FR2847946B1 (en) * | 2002-11-28 | 2006-06-23 | Renault Sa | PERFECTED EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF MOTOR VEHICLE |
| CN108979905A (en) * | 2018-07-31 | 2018-12-11 | 浙江驰捷动力系统有限公司 | A kind of vacuum actor and its assemble method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR922202A (en) * | 1945-12-21 | 1947-06-03 | Device for improving the efficiency of internal combustion engines | |
| DE3822954C2 (en) * | 1988-07-07 | 1997-02-27 | Pierburg Ag | Exhaust gas recirculation device |
| FR2669078B1 (en) * | 1990-11-14 | 1994-11-25 | Peugeot | DEVICE FOR RECIRCULATION OF EXHAUST GASES FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
| DE4227739C2 (en) * | 1992-08-21 | 1998-04-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Mixing valve, in particular exhaust gas recirculation valve of an internal combustion engine |
| DE4325169C1 (en) * | 1993-07-27 | 1994-09-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Admixing valve, in particular an exhaust-gas recirculation valve of an internal combustion engine |
| DE4338194C2 (en) * | 1993-11-09 | 2003-04-03 | Pierburg Gmbh | Air intake duct system for internal combustion engines |
| DE4410487C1 (en) * | 1994-03-25 | 1995-03-02 | Daimler Benz Ag | Exhaust gas recirculation valve of an internal combustion engine |
| DE4424644C5 (en) * | 1994-07-13 | 2005-11-17 | Robert Bosch Gmbh | Exhaust gas recirculation valve |
-
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