EP0869274B1 - Zumischventil, insbesondere Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Zumischventil, insbesondere Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0869274B1 EP98105995A EP98105995A EP0869274B1 EP 0869274 B1 EP0869274 B1 EP 0869274B1 EP 98105995 A EP98105995 A EP 98105995A EP 98105995 A EP98105995 A EP 98105995A EP 0869274 B1 EP0869274 B1 EP 0869274B1
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    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
    • F02M26/68—Closing members; Valve seats; Flow passages

Definitions

  • the invention is based on a proportioning valve according to the Genus of claim 1.
  • a proportioning valve goes from DE-OS 42 27 739, in which a Plastic housing for guiding a cold fluid flow and a metallic opening into the plastic housing Connection piece, which forms a valve closing member, is provided are.
  • the valve closing member points in the direction of flow Heat dissipation fins that flow from the hot fluid to the Dissipate the heat from the connector without removing the To heat the plastic housing inadmissibly.
  • the admixing valve according to the invention with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that it is simple to manufacture.
  • the Flow areas form the smallest possible Flow resistance and prevent the hot fluid flow the plastic housing is heated to an unacceptable extent. Training the Flow areas also ensure that the inner surface of the plastic housing a cooling Current that slowly forms with the hot Fluid flow mixed.
  • a Cost-effective execution in terms of production technology consists in that the connector is formed from sheet metal. Is expedient in the process of forming the connector from two sheet metal parts, with an outer sheet metal part the connection with the Plastic case is made and on an inner Sheet metal part, the fluid guide sheets and the valve seat are trained.
  • FIG. 1 shows a cross section through a Exhaust gas recirculation valve of an internal combustion engine
  • Figure 2 a Top view of the exhaust gas recirculation valve according to FIG. 1 in Flow direction of the cold fluid flow
  • Figure 3 a Part of the exhaust gas recirculation valve with a partial cut
  • Figure 4 is a sectional view of the connector according to Figure 3 in a 90 ° rotated view.
  • FIGS. 1 and 2 it is an exhaust gas recirculation valve Internal combustion engine.
  • an exhaust gas recirculation valve one Internal combustion engine is just a preferred application for the present invention. It is quite conceivable, the admixing valve according to the invention in others Use tasks where a hot fluid flow is one cold fluid flow is added.
  • the exhaust gas recirculation valve serves to remove part of the exhaust gas from the internal combustion engine to branch off and the intake air for combustion admix.
  • the exhaust gas recirculation valve has a plastic housing 10, a Valve closing member 11 and a metallic connector 12.
  • the plastic housing 10 is with a flow channel 13 and one arranged transversely to the flow channel 13 Connection piece 17 executed, in the flow channel 13th a cold fluid flow 14 (intake air) in the direction of the arrow to be led.
  • the cold fluid stream 14 is about Connector 12 a hot fluid flow 15 corresponding to the indicated arrow direction metered added.
  • the dosage takes place via the valve closing member 11.
  • Das Connector 12 is to an exhaust pipe, not shown connected to the internal combustion engine.
  • connection side refers to the Connection of the exhaust gas recirculation valve 10 to the hot exhaust pipe the internal combustion engine.
  • housing side With “housing side” the becomes Plastic housing 10 facing section of the connector Designated 12.
  • connection-side pipe section 21 is a Inlet opening 23 and at the housing end of the housing-side tube section 22 has an outlet opening 24 provided through which the hot fluid flow 15 flows.
  • the outlet opening 24 forms on the housing-side tube section 22 a sealing seat 25 for a valve disk 26.
  • the Valve plate 26 is part of the valve closing member 11 and is connected to a valve stem 27 which in a Plastic housing 10 mounted slide bush 29 is guided.
  • the valve stem 27 stands with an actuating device 30 in connection, for example, by application actuated the valve closing member 11 with negative pressure.
  • connection flange 32 At the end provided with the inlet opening 23 pipe section 21 on the connection side, a connection flange 32, the fasteners not shown on Exhaust pipe is attached.
  • a connecting flange is formed on the connector 12.
  • the connecting flange 34 has an inner ring piece 36 and an outer ring piece 37, the inner ring piece 36 with an inner bend 38 and the outer ring piece 37 is carried out with an outer bend 39 ( Figure 3 and 4).
  • the outer bend 39 engages behind Form of a flange 48 one at the connecting piece 17th trained bead 18 non-positively and positively. Which radially extending connecting flange 34 causes a thermal decoupling of the plastic housing 10 or Connection piece 17.
  • the connector 12 has two, for example opposite and in the flow direction of the cold Fluid flow 14 extending air guide plates 40, the for example up to about the middle of the fluid flow 14 pass.
  • the air guide plates 40 are to the inner wall of the Flow channel 13 curved out, between the air guide plates 40 and the inner wall of the According to FIG. 2, the flow channel 13 has an air gap 42 formed.
  • the two air guide plates 40 are expediently formed on the inner ring piece 36, wherein the curvature of the two air guide plates 40, for example corresponds to the radius of the pitch circle, that of the inner Bend 38 is formed.
  • the air guide plates 40 extend radially, for example, so far that the Inner wall of the flow channel 13 at least to the outlet opening 24 is shielded.
  • the air guide plates 40 can may also be formed by separate parts.
  • the connector 12 is from a first sheet metal part 45 and executed a second sheet metal part 46, the two Sheet metal parts 45, 46 for example by deep drawing are manufactured.
  • the first sheet metal part 45 forms the connection-side pipe section 21 and the second sheet metal part 46 the housing-side tube section 22 including the two air guide plates 40.
  • the two sheet metal parts 45, 46 are in the area of the abutting inner and outer ring piece 36, 37 for example by means of brazing or welding.
  • the inner wall of the connecting piece 17 bears the inner ring piece 36. It is also conceivable the connector 12 from a single sheet metal part to produce a suitable deep-drawing process.
  • the invention is not limited to that described Execution of the connector 12.
  • the connector 12 with the plastic housing 10th to cast around.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Zumischventil nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein derartiges Zumischventil geht aus der DE-OS 42 27 739 hervor, bei dem ein Kunststoffgehäuse zur Führung eines kalten Fluidstroms und ein in das Kunststoffgehäuse mündendes metallisches Anschlußstück, das ein Ventilschließglied bildet, vorgesehen sind. Das Ventilschließglied weist in Strömungsrichtung Wärmeabfuhr-Rippen auf, die die vom heißen Fluidstrom zum Anschlußstück geführte Wärme abführen, ohne dabei das Kunststoffgehäuse unzulässing zu erwärmen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Zumischventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß es fertigungstechnisch einfach ausgebildet ist. Die Strömungsflächen bilden einen geringstmöglichen Strömungswiderstand und verhindern, daß der heiße Fluidstrom das Kunststoffgehäuse unzulässig erwärmt. Die Ausbildung der Strömungsflächen gewährleistet außerdem, daß sich an der inneren Mantelfläche des Kunststoffgehäuses eine kühlende Strömung ausbildet, die sich langsam mit dem heißen Fluidstrom vermischt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Zumischventils möglich. Besonders vorteilhaft ist es, die Strömungflächen derart auszubilden, daß sie zumindest im Bereich der Auslaßöffnung das Kunststoffgehäuse gegenüber dem heißen Fluidstrom abschirmen. Eine fertigungstechnisch kostengünstige Ausführung besteht darin, daß das Anschlußstück aus Blech geformt wird. Zweckmäßig ist dabei, das Anschlußstück aus zwei Blechteilen zu formen, wobei mit einem äußeren Blechteil die Verbindung mit dem Kunststoffgehäuse hergestellt wird und an einem inneren Blechteil die Fluidführungsbleche und der Ventilsitz ausgebildet sind.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch ein Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine, Figur 2 eine Draufsicht auf das Abgasrückführventil gemäß Figur 1 in Strömungsrichtung des kalten Fluidstromes, Figur 3 ein Anschlußstück des Abgasrückführventils mit einem Teilschnitt und Figur 4 eine Schnittdarstellung des Anschlußstücks gemäß Figur 3 in einer 90°-gedrehten Ansicht.
Ausführungsbeispiel
Bei dem dargestellten Zumischventil gemäß Figur 1 und 2 handelt es sich um ein Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß ein Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine lediglich ein bevorzugter Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung darstellt. Es ist durchaus denkbar, das erfindungsgemäße Zumischventil bei anderen Aufgaben einzusetzen, bei denen ein heißer Fluidstrom einem kalten Fluidstrom beigemengt wird. Das Abgasrückführventil dient dazu, um einen Teil des Abgases der Brennkraftmaschine abzuzweigen und der Ansaugluft für die Verbrennung zuzumischen.
Das Abgasrückführventil hat ein Kunststoffgehäuse 10, ein Ventilschließglied 11 und ein metallisches Anschlußstück 12. Das Kunststoffgehäuse 10 ist mit einem Strömungskanal 13 und einem quer zum Strömungskanal 13 angeordneten Anschlußstutzen 17 ausgeführt, wobei im Strömungskanal 13 ein kalter Fluidstrom 14 (Ansaugluft) in Pfeilrichtung geführt wird. Dem kalten Fluidstrom 14 wird über das Anschlußstück 12 ein heißer Fluidstrom 15 entsprechend der angegebenen Pfeilrichtung dosiert beigemengt. Die Dosierung erfolgt dabei über das Ventilschließglied 11. Das Anschlußstück 12 ist an ein nicht dargestelltes Abgasrohr der Brennkraftmaschine angeschlossen.
Das metallische Anschlußstück 12 ist am Anschlußstutzen 17 mit dem Kunststoffgehäuse 10 verbunden und ist rohrförmig mit einem anschlußseitigen Rohrabschnitt 21 und einem gehäuseseitigen Rohrabschnitt 22 ausgebildet. Mit dem Begriff "anschlußseitig" wird Bezug genommen auf den Anschluß des Abgasrückführventils 10 an das heiße Abgasrohr der Brennkraftmaschine. Mit "gehäuseseitig" wird der zum Kunststoffgehäuse 10 weisende Abschnitt des Anschlußstücks 12 bezeichnet. Am anschlußseitigen Rohrabschnitt 21 ist eine Einlaßöffnung 23 und am gehäuseseitigen Ende des gehäuseseitigen Rohrabschnitts 22 eine Auslaßöffnung 24 vorgesehen, durch die der.heiße Fluidstrom 15 strömt.
Die Auslaßöffnung 24 bildet am gehäuseseitigen Rohrabschnitt 22 einen Dichtsitz 25 für einen Ventilteller 26 aus. Der Ventilteller 26 ist Teil des Ventilschließglieds 11 und ist mit einem Ventilschaft 27 verbunden, der in einer im Kunststoffgehäuse 10 gelagerten Gleitbuchse 29 geführt ist. Der Ventilschaft 27 steht mit einer Betätigungsvorrichtung 30 in Verbindung, die beispielsweise durch Beaufschlagung mit Unterdruck das Ventilschließglied 11 betätigt.
An dem mit der Einlaßöffnung 23 versehenen Ende hat der anschlußseitige Rohrabschnitt 21 einen Anschlußflansch 32, der mit nicht dargestellten Befestigungselementen am Abgasrohr befestigt wird.
Am Anschlußstück 12 ist ein Verbindungsflansch ausgebildet. Der Verbindungsflansch 34 weist ein inneres Ringstück 36 und ein äußeres Ringstück 37 auf, wobei das innere Ringstück 36 mit einer inneren Umbiegung 38 und das äußere Ringstück 37 mit einer äußeren Umbiegung 39 ausgeführt ist (Figur 3 und 4). Die äußere Umbiegung 39 hintergreift gemäß Figur 1 in Form einer Umbördelung 48 eine am Anschlußstutzen 17 ausgebildete Wulst 18 kraft- und formschlüssig. Der sich radial erstreckende Verbindungsflansch 34 bewirkt eine thermische Entkopplung des Kunststoffgehäuses 10 bzw. des Anschlußstutzens 17.
Das Anschlußstück 12 weist beispielsweise zwei sich gegenüberliegende und sich in Strömungsrichtung des kalten Fluidstroms 14 erstreckende Luftführungsbleche 40 auf, die beispielsweise bis etwa in die Mitte des Fluidstroms 14 reichen. Die Luftführungsbleche 40 sind zur Innenwand des Strömungskanals 13 hin gewölbt ausgeführt, wobei zwischen den Luftführungsblechen 40 und der Innenwand des Strömungskanals 13 sich gemäß Figur 2 ein Luftspalt 42 ausbildet. Die beiden Luftführungsbleche 40 sind zweckmäßigerweise am inneren Ringstück 36 angeformt, wobei die Krümmung der beiden Luftführungbleche 40 beispielsweise dem Radius des Teilkreises entspricht, der von der inneren Umbiegung 38 gebildet wird. Die Luftführungsbleche 40 erstrecken sich radial beispielsweise soweit, daß die Innenwand des Strömungskanals 13 zumindest zur Auslaßöffnung 24 hin abgeschirmt wird. Die Luftführungsbleche 40 können ggf. auch durch separate Teile gebildet werden.
Das Anschlußstück 12 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist aus einem ersten Blechteil 45 und einem zweiten Blechteil 46 ausgeführt, wobei die beiden Blechteile 45, 46 beispielsweise mittels Tiefziehen hergestellt sind. Das erste Blechteil 45 bildet den anschlußseitigen Rohrabschnitt 21 und das zweite Blechteil 46 den gehäuseseitigen Rohrabschnitt 22 einschließlich der beiden Luftführungsbleche 40 aus. Die beiden Blechteile 45, 46 sind im Bereich des aneinanderstoßenden inneren und äußeren Ringstücks 36, 37 beispielsweise mittels Hartlöten oder Schweißen miteinander verbunden. Zum Befestigen mit dem Kunststoffgehäuse 10 wird die äußere Umbiegung 39 des äußeren Ringstücks 37 gemäß Figur 1 um die Wulst 18 geführt. Gleichzeitig liegt die Innenwand des Anschlußstutzens 17 an dem inneren Ringstück 36 an. Es ist durchaus auch denkbar, das Anschlußstück 12 aus einem einzigen Blechteil mittels eines geeigneten Tiefziehverfahrens herzustellen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Ausführung des Anschlußstücks 12. Es sind auch weitere Ausführungen denkbar, die eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung des Anschlußstücks 12 mit dem Kunststoff-Gehäuse 10 gewährleisten. Es ist beispielsweise denkbar, das Anschlußstück 12 mit dem Kunststoffgehäuse 10 zu umgießen.

Claims (9)

  1. Zumischventil zur Beimengung eines heißen Fluidstroms zu einem kalten Fluidstrom, insbesondere Abgasrückführventil einer Brennkraftmaschine, mit einem Kunststoffgehäuse zur Führung des kalten Fluidstroms, mit einem den heißen Fluidstrom führenden Anschlußstück, das eine Auslaßöffnung aufweist, über die der heiße Fluidstrom dem kalten Fluidstrom beigemengt wird, und mit Mitteln zur Wärmeabfuhr bezüglich des Kunststoffgehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Wärmeabfuhr zumindest zwei Strömungsflächen (40) aufweisen, die sich quer zur Stömungsrichtung des kalten Fluidstroms (14) gegenüberliegen und sich in Strömungsrichtung des kalten Fluidstroms (14) erstrecken.
  2. Zumischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflächen (40) zumindest im Bereich der Auslaßöffnung (24) des Anschlußstücks (12) angeordente sind und das Kunststoffgehäuse (10) gegenüber dem zugeführten heißen Fluidstrom (15) abschirmen.
  3. Zumischventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflächen (40) beabstandet von der Austrittsöffnung (24) und von der Innenwand des Kunststoffgehäuses (10) angeordnet sind.
  4. Zumischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflächen (40) zur Innenwand des Kunststoffgehäuses (10) hin gekrümmt ausgeführt sind.
  5. Zumischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflächen (40) bis etwa in die Mitte des kalten Fluidstroms (14) reichen.
  6. Zumischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (12) aus mindestens einem Blechteil geformt ist und daß die Strömungsflächen (40) als Fluidführungsbleche ausgeführt sind.
  7. Zumischventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidführungsbleche am Blechteil angeformt oder vom Blechteil geformt sind.
  8. Zumischventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (12) aus einem ersten Blechteil (45) und einem zweiten Blechteil (46) geformt ist, daß am ersten Elechteil (45) ein Verbindungsflansch (34) ausgebildet ist, mit dem das Anschlußstück (12) am Kunststoffgehäuse (10) befestigt ist, und daß die Strömungsflächen (40) am zweiten Blechteil (46) ausgebildtete Fluidführungsbleche sind.
  9. Zumischventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflächen (40) am zweiten Blechteil (46) angeformt oder vom zweiten Blechteil (46) geformt sind.
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