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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Abgasrückführungsventile (AGR-Ventile)
und Abgasrückführungssysteme
für Verbrennungsmotoren
von Kraftfahrzeugen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Geregelte
Motorabgasrückführung ist
ein bekanntes Verfahren zur Reduzierung der Stickoxide in den Verbrennungsprodukten,
die aus einem Verbrennungsmotor in die Atmosphäre entweichen. Ein typisches
AGR-System umfasst ein AGR-Ventil, welches in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen des Motors so gesteuert wird, dass es
die Menge der Motorabgase regelt, welche in den zur Verbrennung
in den Motor einströmenden
Kraftstoff-Luft-Strom zurückgeführt werden,
so dass die maximale Verbrennungstemperatur begrenzt und folglich
die Bildung von Stickoxiden verringert wird.
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Durch
die Vorschriften über
Abgasemissionen werden immer strengere Anforderungen an die Auspuffemissionen
gestellt, welche durch eine verbesserte Steuerung von AGR-Ventilen
erfüllt
werden können.
Ein elektromagnetisch betätigtes
Stellglied, das von einem Motormanagement-Computer gesteuert wird,
ist eine Vorrichtung zur Erzielung einer verbesserten Steuerung
von AGR-Ventilen. Es ist ein Verfahren bekannt, das darin besteht,
ein solches Ventil mit einem Motoransaugkrümmer zu koppeln, um Abgase
in den Ansaugstrom einzuspeisen, bevor der Strom Kanäle erreicht,
die zu den einzelnen Zylindern führen.
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Es
ist außerdem
eine Vorgehensweise bekannt, die darin besteht, jeden Zylinder mit
einer rein mechanischen Vorrichtung auszustatten, um Abgase von
einem Zylinder zum Einlass des Zylinders zurückzuführen.
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In
EP-A-0.811.762 wird ein Abgasrückführungssystem
für einen
Verbrennungsmotor offenbart, welches eine Vielzahl von Brennräumen, einen
Ansaugkrümmer,
der so installiert ist, dass er den einzelnen Brennräumen Luft
zuführen
kann, einen Abgaskrümmer
zum Sammeln der Abgase von den einzelnen Brennräumen und Rückführmittel zur Rückführung der
Abgase zu den Brennräumen
umfasst. Die Rückführmittel
umfassen einen ersten Weg, über den
Abgase zurück
in den Ansaugkrümmer
eingespeist werden, und einen zweiten Weg, über den Abgase in eine von
zwei Luftverteilungsleitungen eingespeist werden, welche jeden Brennraum
mit dem Ansaugkrümmer
verbinden. Der zweite Weg ist mit einem elektrisch betätigten Ventil
zum Einspritzen der Abgase in die Luftverteilungsleitung ausgestattet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abgasrückführungs-Verteilerrohrbaugruppe
bereitgestellt, welche umfasst: ein Abgasrückführungs-Verteilerrohr, das einen
Abgasrückführungs-Verteiler
bildet, der so beschaffen ist, dass von ihm eine Verbindung zu Abgasen
von einem Verbrennungsmotor hergestellt werden kann; ein AGR-System
zur Steuerung der Rückführung eines
Abgasstroms zu Brennräumen
des Motors, wobei das System eine Vielzahl von elektrisch betätigten AGR-Ventilen
umfasst, die an dem Verteilerrohr angebracht sind und von denen
jedes mit jeweils einem der Brennräume des Motors gekoppelt ist,
wobei jedes AGR-Ventil einen eigenen Einlasskanal, der mit dem Abgasrückführungs-Verteiler
kommuniziert, und einen eigenen Auslasskanal, der mit jeweils einem
der Brennräume
des Motors kommuniziert, aufweist; wobei das Abgasrückführungs-Verteilerrohr
mit einem Motoransaugkrümmer
eine Einheit bildet; wobei das AGR-System ferner ein elektronisches
Steuergerät zur
Steuerung der einzelnen AGR-Ventile umfasst; und welche dadurch
gekennzeichnet ist, dass das elektronische Steuergerät jedes
AGR-Ventil einzeln steuert, so dass die Menge der rückgeführten Abgase,
die in einen Brennraum eingespeist wird, jeweils unabhängig von
der Menge ist, die in die anderen eingespeist wird, und auf die
speziellen Anforderungen des betreffenden Brennraums zugeschnitten
ist.
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Vorteilhafterweise
ist jeder Einlasskanal innerhalb des Abgasrückführungs-Verteilers angebracht.
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Vorzugsweise
umfasst jedes AGR-Ventil: eine ferromagnetische Ummantelung, die
eine zylindrische Seitenwand und eine quer verlaufende Endwand an
einem axialen Ende der Seitenwand aufweist, wobei die Endwand einen
Ventilsitz enthält,
der den Auslasskanal umschließt,
wobei der Einlasskanal in der Seitenwand in der Nähe der Endwand
angeordnet ist und wobei die Seitenwand einen inneren Absatz aufweist,
der von der Endwand weiter entfernt ist als der Einlasskanal; ein
Ventilelement, welches relativ zum Ventilsitz selektiv positionierbar
ist, um den AGR-Strom zwischen dem Einlasskanal und dem Auslasskanal
selektiv zu steuern; eine Abschirmung, die innerhalb der Ummantelung
angeordnet ist und einen äußeren Rand,
der auf dem Absatz aufliegt, und einen inneren Rand, der das Ventilelement umschließt, aufweist,
wobei der innere Rand bezüglich
des äußeren Randes
zur Endwand hin versetzt ist; eine innerhalb der Ummantelung angeordnete Lagerführung, die
auf dem äußeren Rand
der Abschirmung aufliegt und eine Führung für das Ventilelement gewährleistet;
ein innerhalb der Ummantelung angeordnetes erstes ferromagnetisches
Polstück,
das sich auf die Lagerführung
stützt;
eine elektromagnetische Wicklung, die innerhalb der Ummantelung
und von der Lagerführung
aus gesehen jenseits des ersten Polstückes angeordnet ist; ein zweites
ferromagnetisches Polstück,
das innerhalb der Ummantelung angeordnet ist und mit dem ersten
Polstück
so zusammenwirkt, dass die Wicklung axial eingeschlossen wird, und
mit der Seitenwand der Ummantelung eine Magnetspule bildet, welche
ferner einen Anker umfasst, der innerhalb der Wicklung eine hin-
und hergehende Bewegung ausführt
und an das Ventilelement angefügt
ist; und eine Kappe, die das der Endwand gegenüberliegende Ende der Ummantelung
verschließt.
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Das
AGR-Ventil enthält
ferner eine nicht ferromagnetische Hülse, innerhalb welcher der
Anker die hin- und hergehende Bewegung ausführt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbrennungsmotor
bereitgestellt, welcher umfasst: mehrere Brennräume, die jeweils Einlass- und
Auslassventile zur Steuerung des Einlass- und Auslassstroms in den
Brennraum hinein bzw. aus ihm hinaus aufweisen; ein Einlasssystem,
das mit den Einlassventilen verbunden ist; ein Auslasssystem, das
mit den Auslassventilen verbunden ist; und ein AGR-System wie oben
beschrieben.
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Das
elektrische Steuergerät
kann Abbildungen der AGR-Anforderungen
der einzelnen Brennräume
enthalten und steuert die Funktion der einzelnen AGR-Ventile über die
entsprechende Abbildung.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Abgasrückführung in
einem Verbrennungsmotor wie oben beschrieben bereitgestellt, wobei
das Verfahren die Steuerung der Funktion der einzelnen AGR-Ventile über eine
jeweilige Abbildung der AGR-Anforderungen für einen jeweiligen Brennraum
umfasst, welche im elektrischen Steuergerät enthalten ist, wodurch die
Menge der rückgeführten Abgase,
die in einen Brennraum eingespeist wird, jeweils unabhängig von der
Menge ist, die in die anderen eingespeist wird, und auf die speziellen
Anforderungen des betreffenden Brennraums zugeschnitten ist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
beigefügten
Zeichnungen, welche mit in diese Anmeldung einbezogen sind und einen
Bestandteil dieser Patentbeschreibung darstellen, umfassen eine
oder mehrere derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
und dienen zusammen mit der weiter oben gegebenen allgemeinen Beschreibung
und der weiter unten gegebenen ausführlichen Beschreibung dazu,
die Prinzipien der Erfindung entsprechend einer besten Ausführungsform, die
für die
Ausführung
der Erfindung in Betracht gezogen wird, zu offenbaren.
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1 ist eine Prinzipskizze
eines Verbrennungsmotors, welcher ein AGR-Einspritzsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst.
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2 ist eine Längsschnittdarstellung
einer Ausführungsform
eines AGR-Einspritzventils, das in dem AGR-Einspritzsystem von 1 verwendet wird.
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3 ist eine Teil-Vorderansicht,
teilweise als Schnittzeichnung, einer Baugruppe, welche eine Anzahl
von AGR-Einspritzventilen
für eine
entsprechende Anzahl von Motorzylindern enthält und so beschaffen ist, dass
sie an einem Motor angebracht werden kann.
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4 ist ein Blockschaltbild
eines Teils eines elektronischen Steuergeräts (electronic control unit,
ECU) eines Motors zur Betätigung
einzelner AGR-Einspritzventile entsprechend den Anforderungen für einzelne
Motorzylinder.
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5 ist eine Längsschnittdarstellung
einer anderen Ausführungsform
eines AGR-Einspritzventils, das in dem AGR-Einspritzsystem von 1 verwendet wird.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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1 zeigt einen Teil eines
Mehrzylinder-Verbrennungsmotors 200,
welcher AGR-Einspritzventile 20 enthält, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
sind. Der Motor 200 umfasst ein Ansaugsystem 202,
das Kanäle 204 umfasst, über welche
brennbare Kraftstoff-Luft-Ladungen zu den erforderlichen Zeitpunkten
während des
Motorzyklus in die Motorzylinder eingeleitet werden, anschließend in
den Zylindern verbrannt werden, um den Motor anzutreiben, und schließlich über ein
Auslasssystem 206 ausgelassen werden. Mittels einer Leitung 208 ist
das Auslasssystem 206 angezapft, um den AGR-Ventilen 20 Abgas
zuzuführen. Jedes
AGR-Ventil 20 steuert die Einleitung von Abgas in einen
jeweiligen Kanal 204, der zu einem jeweiligen Zylinder
führt.
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Ein
Motormanagement-Computer 210, der manchmal auch als elektronisches
Steuergerät
(electronic control unit, ECU) bezeichnet wird, empfängt verschiedene
mit dem Betrieb des Motors zusammenhängende Eingangssignale, verarbeitet
einige dieser Signale entsprechend gespeicherten Algorithmen und
gibt Steuersignale zur Ansteuerung der AGR-Ventile 20 aus.
Jedes AGR-Ventil 20 wird durch das entsprechende Steuersignal
während
eines Teils des Ansaughubs des entsprechenden Motorzylinders geöffnet, was
zur Folge hat, das in die einströmende
Kraftstoff-Luft-Ladung eine gesteuerte Menge von Abgas eingespeist
wird. Indem jeder Zylinder jeweils mit einem bestimmten elektrisch
betätigten AGR-Ventil 20 gekoppelt
wird, kann die AGR-Einspeisung
in jeden Zylinder unabhängig
von der AGR-Einspeisung in die anderen gesteuert werden, und dies
ermöglicht
es, dass der AGR-Strom
zu jedem Zylinder jeweils ausschließlich auf die speziellen Anforderungen
dieses Zylinders abgestimmt wird. Diese Verfahrensweise kann von
Vorteil sein, um die Erfüllung
der zutreffenden Bestimmungen und/oder Vorschriften für Abgasemissionen
zu erreichen.
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2 zeigt eine Ausführungsform
eines AGR-Ventils 20, das ein Gehäuse 22 umfasst, welches
eine imaginäre
Längsachse 24 aufweist.
Das Gehäuse 22 umfasst
eine mit der Achse 24 koaxiale ferromagnetische Ummantelung 26,
eine nichtmetallische Abschlusskappe 27, die ein ansonsten
offenes axiales Ende der Ummantelung 26 verschließt, einen Ventilmechanismus 28 am
gegenüberliegenden
axialen Ende der Ummantelung 26 und einen magnetischen
Stellantrieb 30 innerhalb der Ummantelung 26 zur
Betätigung
des Ventilmechanismus 28. In ihrem axialen Ende, welches
den Ventilmechanismus 28 enthält, umfasst die Ummantelung 26 eine
kreisscheibenförmige
Endwand 34. Die Ummantelung 26 umfasst ferner
eine kreiszylinderförmige
Seitenwand 36, die sich von der Endwand 34 bis
zur Kappe 27 erstreckt. Mehrere Durchgangsbohrungen in
der Seitenwand 36 in der Nähe der Endwand 34 bilden
einen Einlasskanal 38 des Ventils 20. In der Mitte
der Endwand 34 weist die Ummantelung 26 eine kreisförmige Durchgangsbohrung
auf, die einen Auslasskanal 40 bildet. Ein radial innerer
Rand der Endwand 36, welcher den Auslasskanal 40 umgibt,
umfasst einen nach innen gerichteten kreisförmigen Ansatz, welcher einen
kreisförmigen
Ventilsitz 42 des Ventilmechanismus 28 zur Verfügung stellt.
Eine kreisförmige flache
Scheibe 44 und ein zylindrischer Bolzen 46 bilden
ein Ventilelement 48 des Ventilmechanismus 28.
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Das
Ventilelement 48 ist in Verbindung mit dem magnetischen
Stellantrieb 30 und dem Ventilsitz 42 so angeordnet,
dass es einen Durchflussweg durch einen Teil des Inneren des Ventilgehäuses 22 zwischen
dem Einlasskanal 38 und dem Auslasskanal 40 selektiv öffnen und
schließen
kann. Der Durchflussweg und die Durchflussrichtung sind durch Pfeile 50 dargestellt. 2 zeigt den radial äußeren Rand
der Scheibe 44 in der Position auf dem Ventilsitz 42,
wobei sie den Durchflussweg schließt.
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Ein
Lager 52 aus einem geeigneten Lagerwerkstoff ist innerhalb
der Ummantelung 26 so angeordnet, dass es die Bewegung
des Ventilelements 48 führt.
Das Lager 52 hat eine kreisförmige Gestalt, wobei der Außenumfang
in der Nähe
des Einlasskanals 38 an der Innenfläche der Seitenwand 36 angebracht ist.
In seiner Mitte weist das Lager 52 eine Nabe 54 auf,
die ein kreisförmige
Durchgangsbohrung enthält, welche
mit der Achse 24 koaxial ist. Der Bolzen 46 erstreckt
sich mit einem Schiebesitz durch diese Durchgangsbohrung hindurch,
wodurch das Lager 52 das Ventilelement 48 so führt, dass
es sich entlang der Achse 24 bewegt.
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An
einem Ende weist der Bolzen 46 einen Hals 56 auf,
welcher durch eine kleine Durchgangsbohrung 58 in der Mitte
der Scheibe 44 hindurchführt. Die zwei Teile sind durch
eine Verbindungsstelle vereinigt, die hergestellt werden kann, indem
das Ende des Halses 56 so verformt wird, dass es auf einer Seite
der Scheibe 44 am Rand der Bohrung 58 anliegt,
so dass der Rand der Bohrung 58 auf der gegenüberliegenden
Seite der Scheibe gegen einen Absatz am Übergang des Halses 56 und
des Bolzens 46 gedrückt
wird.
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Der
magnetische Stellantrieb 30 umfasst eine elektromagnetische
Wicklung 61, die innerhalb der Ummantelung 26 auf
einem mit der Achse 24 koaxialen nichtmetallischen Spulenkörper 62 angeordnet
ist. Der Stellantrieb 30 umfasst außerdem einen Ständer, welcher
zwei ferromagnetische Polstücke 64, 66 enthält, die
an jeweiligen gegenüberliegenden Enden
der Wicklung 61 bzw. des Spulenkörpers 62 angeordnet
sind. Jeweilige Außenumfänge 68, 70 der
Polstücke 64 bzw. 66 sind
an der Seitenwand 36 an Stellen befestigt, die axial entlang
der Ummantelung 26 einen bestimmten Abstand voneinander
aufweisen. Das Polstück 64 weist
keine Bohrung auf, während
das Polstück 66 in
seiner Mitte eine kreisförmige
Durchgangsbohrung 65 aufweist.
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Der
Stellantrieb 30 umfasst ferner einen ferromagnetischen
Anker 78, der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist
und koaxial mit der Achse 24 angeordnet ist. Eine kreiszylinderförmige Hülse 79 aus
einem nicht ferromagnetischen Werkstoff, zum Beispiel aus einem
nichtmagnetischen nichtrostenden Stahl, ist koaxial mit der Achse 24 in
der Bohrung des Spulenkörpers 62 angeordnet,
um eine Führung
für die
axiale Bewegung des Ankers 78 zu gewährleisten. Ein Ende der Hülse 79 ist
offen, um die Einführung
des Ankers 78 zu ermöglichen;
das andere Ende 80 ist geschlossen. Dieses geschlossene
Ende 80 weist eine konische Verjüngung auf, so dass es in eine ähnlich konisch
geformte Vertiefung 81 eingesetzt werden kann, die im Polstück 64 mittig ausgebildet
ist. Das axiale Ende des Ankers 78, welches dem geschlossenen
Ende 80 zugewandt ist, weist ebenfalls eine ähnlich konische
Form und in seiner Mitte ein Sackloch 82 auf. Das gegenüberliegende
axiale Ende des Ankers 78 weist in seiner Mitte ein Sackloch 83 auf.
Das dem Hals 56 gegenüberliegende
Ende des Bolzens 46 wird in dem Loch 83 dort aufgenommen,
wo der Bolzen und der Anker zusammengefügt werden.
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Ein
axiales Ende einer der Ankervorbelastung dienenden Schraubendruckfeder 86 wird
in dem Sackloch 83 aufgenommen. Das gegenüberliegende Ende
der Feder stützt
sich auf das geschlossene Ende 80 der Hülse 79. Auf diese
Weise belastet die Feder 86 den Anker 78 vor,
so dass er den äußeren Rand
der Scheibe 44 auf den Sitz 42 drückt und
dadurch den Durchflussweg durch das Ventil 20 zwischen
den Kanälen 38 und 40 verschließt.
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Die
Wicklung 61 besteht aus Magnetdraht, der um den Spulenkörper 62 gewickelt
ist. Jeweilige Endenabschlüsse
des Magnetdrahtes sind mit jeweiligen elektrischen Anschlussklemmen 94 verbunden, die
am Spulenkörper 62 angebracht
sind. Freie Enden der Anschlussklemmen 94 ragen aus der
Abschlusskappe 27 hervor, wo sie von einer an der Abschlusskappe 27 ausgebildeten
Umrandung 96 umgeben sind, so dass ein elektrischer Steckverbinder 98 hergestellt
wird, an den ein dazu passender Steckverbinder (nicht dargestellt)
angeschlossen werden kann, um die Wicklung 61 als Last
in einen elektrischen Steuerkreis zur Betätigung des Ventils 20 zu
schalten. Ein solcher Steuerkreis ist Bestandteil des Steuergerätes oder
Motormanagement-Computers, der in 1 durch
den Block 210 dargestellt ist.
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Das
obere Ende der Ummantelung 26 weist einen nach außen gerichteten
Ansatz 100 auf, auf welchen die Abschlusskappe 27 gedrückt wird,
so dass sie einrastet und durch eine oder mehrere Nasen 102 am
Kappenrand gehalten wird. Ein weiterer Bestandteil des Ventils 20 ist
eine kreisrunde, becherförmige
Abschirmung 104, deren Außenumfang auf einem inneren
Absatz 109 der Ummantelung 26 aufliegt. Der am
Außenumfang
befindliche Rand des Lagers 52 liegt wiederum auf dem am
Außenumfang befindlichen
Rand der Abschirmung 104 auf. Eine ringförmige Wellenfeder 112 ist
um den Umfang des Bolzens 46 herum angebracht, so dass
sie zwischen dem Lager 52 und dem Spulenkörper 62 wirkt
und dadurch die beschriebene Beziehung der inneren Teile im Inneren
der Ummantelung 26 aufrechterhält.
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Die
Abschirmung 104 ist nicht perforiert, mit Ausnahme eines
Loches 105 in ihrer Mitte, das die Hindurchführung des
Bolzens 46 ermöglicht.
Die Abschirmung 104 hilft, den heißen Abgasstrom, der durch das
Ventil 20 strömt,
zu lenken, wobei es das Gas und die Wärme vom Stellantrieb 30 ablenkt.
Die verschiedenen inneren Teile des Ventils 20 sind auf eine
solche Weise zusammengepasst, dass verhindert wird, dass Abgase
am Stellantrieb 30 vorbei eindringen und in die Atmosphäre entweichen.
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Die
Außenseite
der Seitenwand 36 ist von der Endwand 34 aus gesehen
kurz nach dem Einlasskanal 38 mit einem Schraubengewinde 106 versehen,
mit dessen Hilfe das Gehäuse 22 gasdicht
in eine mit einem komplementären
Gewinde versehene Befestigungsbohrung in einem Motor eingeschraubt wird,
so dass eine Verbindung des Einlasskanals 38 mit Motorabgasen
hergestellt wird und eine Verbindung des Auslasskanals 40 mit
dem Ansaugstrom eines entsprechenden Motorzylinders hergestellt
wird, wie etwa durch Verbindung mittels eines Kanals 204.
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Die
Polstücke 64, 66,
der beteiligte Teil der Ummantelung 36 und der Anker 78 bilden
einen in gewissem Grade toroidförmigen
Magnetkreis, welcher einen kreisringförmigen Luftspalt 120 zwischen dem
Anker und dem Polstück 66 an
der Bohrung 65 und einen größeren Luftspalt 121 zwischen
dem gegenüberliegenden
Ende des Ankers und dem Polstück 64 enthält. Der
Magnetkreis erstreckt sich von einer Seite des Luftspalts 121 über das
Polstück 64, über die
Seitenwand 36, über
das Polstück 66 und durch
den Luftspalt 120 hindurch zum Anker 78, und über den
Anker zurück
zur anderen Seite des Luftspalts 121.
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Wenn
der Stellantrieb 30 durch einen elektrischen Stromfluss
in der Wicklung 61 erregt wird, wirkt eine elektromagnetische
Kraft auf den Anker 78, die bestrebt ist, ihn in axialer
Richtung vom Auslasskanal 40 weg zu bewegen. Ein ausreichend
starker Stromfluss erzeugt eine Kraft, die genügend groß ist, um die Vorbelastung
durch die Feder 86 zu überwinden. Dadurch
wird eine Bewegung des Ventilelements 48 in der Richtung
des Abhebens vom Ventilsitz 42 bewirkt, wodurch das Ventil 20 geöffnet wird.
Nun können
Abgase vom Einlasskanal 38 entlang des durch Pfeile 50 bezeichneten
Durchflussweges strömen und
durch den Auslasskanal 40 ausströmen. Wenn der Stromfluss unterbrochen
wird, schließt
die Feder 86 das Ventilelement 20 wieder, indem
sie das Ventilelement 48 wieder auf den Ventilsitz 42 drückt.
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Da
jedes AGR-Ventil 20 nur eine Abgasmenge einspritzt, die
für einen
Motorzylinder benötigt wird,
kann es relativ klein und kompakt ausgeführt werden. Das Ventil kann
in einem Abgasrückführungs-Verteilerrohr angebracht
sein, so dass eine Abgasrückführungs-Verteilerrohrbaugruppe
gebildet wird, welche so an einem Motor angebracht werden kann,
dass jeder Auslasskanal eines AGR-Einspritzventils mit einem entsprechenden
Einlasskanal eines Zylinders gekoppelt wird. 3 zeigt eine solche Abgasrückführungs-Verteilerrohrbaugruppe 160.
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Die
Abgasrückführungs-Verteilerrohrbaugruppe 160 umfasst
ein Verteilerrohrelement 162, das eine Anzahl von einzelnen
AGR-Einspritzventilen 20 enthält, die
einer gleich großen
Anzahl von Motorzylindern entsprechen. Zum Beispiel würde ein Vierzylinder-Reihenmotor ein Verteilerrohrelement 162 aufweisen,
das an über
seine Länge
verteilten geeigneten Stellen vier Einbaufassungen 164 enthält. Jede
Fassung umfasst zueinander axial ausgerichtete Bohrungen durch einander
gegenüberliegende
Teile der Wand des Elements 162, wobei eine der Bohrungen
mit einem Gewinde zur Aufnahme des Ventilgewindes 106 versehen
ist. Jedes Ventil 20 ist in einer zugehörigen Fassung 164 angebracht,
so dass der Einlasskanal 38 eines jeden Ventils mit dem Inneren
des Verteilerrohrelements 162 kommuniziert. Der Einbau
erfolgt gasdicht, so dass keine Abgase in die Atmosphäre entweichen.
Das Innere des Verteilerrohrelements 162 ist effektiv ein
Verteiler, welchem die Leitung 208 heiße Motorabgase zur Verteilung
auf die einzelnen Ventile 20 zuführt. Jedes Ventil 20 ist
mit einer Düse 168 ausgestattet,
die aus der Endwand 34 herausragt, so dass sie auf gasdichte Weise
an eine Bohrung in einer Wand eines entsprechenden Motorkanals 204 angesetzt
werden kann. Jede Düse 168 stellt
die Verbindung des jeweiligen Auslasskanals 40 zum jeweiligen
Kanal her. Daher wird, wenn ein bestimmtes Ventil 20 betätigt wird,
so dass es geöffnet
ist, Abgas durch dieses hindurch in den jeweiligen Kanal 204 eingeleitet,
so dass es mit dem Ansaugstrom in den jeweiligen Motorzylinder mitgeführt wird.
Eine Baugruppe 160 kann gewisse Vorteile bieten. Alle Ventile 20 können an
dem Element 162 montiert werden, und die Baugruppe 160 kann
geprüft
werden, bevor sie in einen Motor eingebaut wird. Eine einzige Leitung 208 kann
dem Verteiler, der durch das Element 162 gebildet wird,
Abgas vom Abgassystem 206 zuführen, wodurch mehrere einzelne
Leitungen für
die mehreren einzelnen Ventile vermieden werden.
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Die 4 zeigt Einzelheiten des
elektronischen Steuergeräts
(ECU) 210, welches die einzelnen Ventile 20 an
die einzelnen Motorzylinder anpasst. Bei bestimmten Motoren können die
Anforderungen der einzelnen Zylinder betreffs der Abgasrückführung aus
irgendeinem oder aus mehreren verschiedenen Gründen von Zylinder zu Zylinder
variieren. Bei einem in Massenfertigung hergestellten Modell eines
Motors können
die Anforderungen der Motorzylinder betreffs der AGR auf der Basis
verschiedener Parameter abgebildet werden. Eine Abbildung der Anforderungen
der einzelnen Zylinder für ein
bestimmtes Motorenmodell ist im ECU 210 programmiert. Diese
Abbildungen sind in 4 durch Blöcke MAP1,
MAP2, ..., MAPN dargestellt. Daher werden, wenn der Motor läuft, verschiedene
Betriebsparameter erfasst und als Eingänge für die jeweiligen Abbildungen
verwendet, um zu bewirken, dass die zu den einzelnen Zylindern zurückgeführten Abgasmengen
auf die Anforderungen des jeweiligen Zylinders zugeschnitten sind.
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In 5 wird eine andere Ausführungsform eines
AGR-Ventils 20' offenbart.
Verschiedene Bestandteile des Ventils 20' entsprechen entweder exakt oder
annähernd
gleichartigen Bestandteilen des Ventils 20, welches bereits
beschrieben wurde. Solche Bestandteile des Ventils 20' sind mit denselben Basis-Bezugszahlen
wie die entsprechenden Bestandteile des Ventils 20 bezeichnet,
die jedoch zusätzlich
mit einem Strich versehen sind. In Anbetracht der obenstehenden
ausführlichen
Beschreibung des Ventils 20 wird eine ausführliche
Beschreibung des Ventils 20' nachfolgend
nur im Hinblick auf gewisse Unterschiede zwischen den zwei Ausführungsformen
gegeben.
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Beim
Ventil 20' ist
der kreisförmige
Ansatz der Endwand 36',
welcher den Ventilsitz 42' enthält, nach
außen
gerichtet, und der Bolzen 46' ist
genügend
lang, so dass es möglich
ist, die Scheibe 44' an der
Außenseite
der Ummantelung 26' anzubringen. Der
Anker 78' weist
einen äußeren Absatz
auf, auf dem ein Ende der Feder 86' aufsitzt. Das entgegengesetzte
Ende der Feder 86' sitzt
auf einem nach innen gerichteten Flansch am unteren Ende der Hülse 79' auf, welches
sich seinerseits auf das Ende eines nach oben gerichteten Flansches
des Polstücks 66' stützt, welcher
die Bohrung 65' umschließt. Die
Feder 86' erzeugt
dadurch eine Vorbelastung des Ventilelements 48', durch welche
die Scheibe 44' in
die geschlossene Position auf dem Sitz 42' gedrückt wird.
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Die
vom Sitz 42' umschlossene
Bohrung ist der Einlasskanal 38', und die Bohrungen in der angrenzenden
Seitenwand der Ummantelung 26' bilden den Auslasskanal 40'. Wenn das Ventil 20' geöffnet wird,
indem das Ventilelement 48' aus
seiner in 5 dargestellten Position
nach unten bewegt wird, löst
sich die Scheibe 44' vom
Sitz und ermöglicht
es, dass Abgase durch den Einlasskanal 38' einströmen, durch das Ventil. strömen und
durch die Bohrungen, die den Auslasskanal 40' bilden, ausströmen.
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Im
Ventil 20' ist
zwischen dem nach oben gerichteten Flansch des Polstücks 66' und dem unteren Ende
des Ankers 78' ein
Luftspalt 120' vorhanden. Der
gegenüberliegende
Luftspalt 121' ist
zwischen dem Innendurchmesser des Polstücks 64' und der diesem zugewandten Seite
des Ankers 78' vorhanden.
Wenn der magnetische Stellantrieb 30' durch einen ausreichenden elektrischen
Strom erregt wird, wird der Anker 78' gegen die Kraft der Feder 86' nach unten
bewegt, so dass das Ventil geöffnet
wird. Wenn der Stromfluss unterbrochen wird, entspannt sich die zusammengedrückte Feder,
wobei sie den Anker 78' zurück nach
oben bewegt und das Ventil schließt.
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In
Anbetracht der im Vergleich zum Ventil 20 vertauschten
Positionen von Einlass- und Auslasskanal in Ventil 20' müssten selbstverständlich die
Ansaugkanäle
und der Abgaskrümmer
eines Motors, bei dem Ventile 20' verwendet werden, an die vertauschten
Kanäle
angepasst sein.