EP0942166B1 - Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung - Google Patents

Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung Download PDF

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EP0942166B1
EP0942166B1 EP99102586A EP99102586A EP0942166B1 EP 0942166 B1 EP0942166 B1 EP 0942166B1 EP 99102586 A EP99102586 A EP 99102586A EP 99102586 A EP99102586 A EP 99102586A EP 0942166 B1 EP0942166 B1 EP 0942166B1
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EP
European Patent Office
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exhaust gas
cylinder
return
inlet
duct
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EP0942166A2 (de
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Wolfgang Ruffing
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Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/53Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
    • F02M26/54Rotary actuators, e.g. step motors

Definitions

  • the invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine with at least one inlet channel per cylinder, through which in addition to fresh gas and exhaust gas Internal combustion engine is traceable in the cylinder and being for each cylinder in an exhaust gas recirculation duct opening into the inlet duct recirculated exhaust gas quantity determining control valve is provided, and starts from DE 43 10 839 A1.
  • EGR external exhaust gas recirculation
  • the cylinder intake ports are reinserted into the cylinder combustion chambers.
  • each Cylinders with different inflow characteristics can be desired to use the recirculated exhaust gas only via one of these (e.g. two) Introduce inlet channels into the combustion chamber.
  • one of the inlet channels be designed as a so-called swirl channel, i.e. Have measures with Help of those who put the charge introduced through this inlet duct under one swirl related to the longitudinal axis of the cylinder flows into the combustion chamber.
  • the other inlet port (s) may be one be so-called filling channel and consequently the lowest possible flow resistance exhibit.
  • the exhaust gas to be recycled is introduced into the filling channel, that it is alternatively but can also be of particular advantage, the exhaust gas to be recycled to be introduced into the cylinder combustion chamber via a swirl duct. Then namely the recirculated exhaust gas in the cylinder comes into the best possible contact with the Cylinder wall and heats this, which improves the preparation of the in result in the fresh gas / fuel mixture introduced into the cylinder can. But the mixture formation and Combustion in the cylinder combustion chamber can be improved if the recirculated Exhaust gas is supplied via a swirl duct.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section (section AA from FIG. 2) of an exhaust gas recirculation unit according to the invention being shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows the section BB from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a basic illustration of a section of a multi-cylinder internal combustion engine with cylinder-specific exhaust gas recirculation (EGR) and is first explained.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • the reference number 1 denotes an internal combustion engine, which has several cylinder 2 arranged in series. Each cylinder 2 has two intake ports 3a, 3b and an outlet channel 4 assigned, which - as usual - to Cylinder combustion chamber can be closed by lift valves, not shown are. All intake ports 3a, 3b of all cylinders 2 are from a suction system 5 supplied with fresh gas, in addition is in each inlet channel 3a of each cylinder 2 to be returned to the combustion chambers via a return duct 6 Exhaust gas can be introduced, which from the previously via the exhaust channels 4 of all cylinders 2 exhaust gas flow was branched off. With the traceable The return channels 6 are supplied with exhaust gas by an exhaust manifold, not shown in Fig. 3, i.e. in this exhaust gas distribution room, which bears the reference number 11 in FIGS. 1, 2 becomes a Part of the exhaust gas flow initiated.
  • each return duct 6 of each cylinder 2 there is a recirculated exhaust gas quantity determining control valve 7 (also cylinder-specific EGR control valve 7) provided, with the help of which it is possible to set whether and how much exhaust gas enters the associated inlet duct 3a. Will be in certain Operating points of the internal combustion engine (as usual) no exhaust gas in the cylinders 2 are returned, because of the then closed Control valves 7, the intake ports 3a of all cylinders 2 via the return channels 6 not in a fluid dynamic connection, just like this is desired.
  • a recirculated exhaust gas quantity determining control valve 7 also cylinder-specific EGR control valve 7
  • the return channels 6 are at least two side by side Cylinder 2 of internal combustion engine 1 is structurally a so-called exhaust gas recirculation unit 10 (also called EGR unit 10 for short), in which are also arranged the jointly operated control valves 7.
  • This EGR unit 10 is shown in FIGS. 1 and 2 and is explained below.
  • the EGR unit 10 shown is a those for a four-cylinder in-line internal combustion engine after the EGR unit 10 four side by side, i.e. arranged in a row Has return channels 6.
  • a single so-called Exhaust gas distribution space 11 is provided, from which the return channels 6 to branch off, i.e. the inlet opening 8 of each return duct 6 lies in the distribution space 11, via an inlet opening provided in the EGR unit 10 9 exhaust gas can be fed to the internal combustion engine.
  • each return channel 6 opens into one Intake port 3a of a cylinder 2 of the four-cylinder in-line internal combustion engine 1, which is not shown in FIG. 1, however, and why in FIG. 3 and reference is made to the explanations above.
  • the EGR unit 10 is constructed from two housing parts 12a, 12b, which the Limit distribution space 11 and to the (lower) regionally trough-shaped Housing part 12a integrally formed the return channels 6 for which the other (upper) housing part 12b is a cover part forms.
  • the inlet opening 9 is also provided, via which exhaust gas of the internal combustion engine into the distribution space 11 is introduced.
  • a sealing cone trained control valves 7 arranged, with the aid of which the inlet openings 8 of the return channels 6 can be blocked more or less.
  • Each return channel 6 has its own sealing cone control valve 7 of this type assigned, which is also simply referred to below as the sealing cone 7 become.
  • Each inlet opening 8 is suitably designed or conically shaped here, so that when the sealing cone 7 on the wall of the inlet opening 8 rests, the connection between the associated return channel 6 and the exhaust manifold 11 is interrupted.
  • Each sealing cone 7 is also slidable in the cone axis direction 13 and thus from the wall of the Inlet opening 8 can be lifted off, so that exhaust gas from the distribution space 11 in can flow in the associated return duct 6.
  • the amount of the exhaust gas entering the return duct 6 by the degree of lift-off each sealing cone 7 from the wall of the associated inlet opening 8 determined, i.e. the further according to arrow direction 14 of the sealing cone 7 (or that Control valve 7) is removed from the inlet opening 8, the more exhaust gas can get from the distribution space 11 into the corresponding return duct 6.
  • all of the sealing cone control valves 7 of the EGR unit 10 on an (at least essentially) in the taper axis direction 13 (i.e. in or against the direction of arrow 14) slidable plate 15 arranged is also located within the distribution room 11. It is also planned an actuator designated in its entirety with 16, with the help of which Positioning plate 15 is movable as mentioned. With an appropriate actuation of the single actuator 16 can thus all sealing cone control valves 7 are positioned essentially the same way, so that over the return channels 6 all the internal combustion engine cylinders 2 essentially the same amount of exhaust gas can be supplied.
  • each sealing cone 7 is by means of a slightly resilient Clip element 17a in a suitable recess 15a of the setting plate 15 clipped in, between the one opposite the clip element 17a Side of the plate 15 and the unspecified cone section of the sealing cone 7, a compression spring element 17b is clamped. In this way it is ensured that at least in the closed position Sealing cone control valves 7 all sealing cones 7 the associated orifices 8 of the return channels 6 100 percent compared to the distribution room Shut off 11.
  • the actuator 16 is an electric motor actuated actuator rod 16a, on which the adjusting plate 15 rests.
  • Latter is provided with guide pins 15b, which in guide receptacles 12c, which on the inside of the (upper) housing part 12b of the EGR unit 10 are provided, are guided displaceably in the taper axis direction 13.
  • a helical compression spring 18 is also provided for each guide receptacle 12c, clamped between the housing part 12b and the adjusting plate 15 is so that the adjusting plate 15 is always supported on the actuator rod 16a, which, as can be seen, face away from the helical compression springs 18 Side of the plate 15 is located.
  • the actuator rod 16a itself is in its section facing away from the adjusting plate 15 formed as a rack 16b and projects with this rack section 16b out of the (lower) housing part 12a of the EGR unit.
  • the pinion 16c of an electric motor shaft meshes with this rack section 16b 16d (see FIG. 2) of an electric motor, not shown.
  • the described EGR unit 10 is characterized by an extreme simple construction from what also the functional safety and reliability is beneficial.
  • the cylinder-specific can be done in a simple manner
  • FIG. 3 It can be seen here that the cylinder-side end of the inlet channel 3a in in a swirl generating manner, i.e. the inlet duct 3a provides a so-called swirl channel according to the second and third paragraph of the introduction (see above), while the other inlet channel 3b as one Filling channel optimized with regard to minimal flow resistance functions.

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Description

Die Erfindung betrifft eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit zumindest einem Einlaßkanal je Zylinder, über den neben Frischgas auch Abgas der Brennkraftmaschine in den Zylinder rückführbar ist und wobei für jeden Zylinder in einem im Einlaßkanal mündenden Abgas-Rückführkanal ein die rückgeführte Abgasmenge bestimmendes Steuerventil vorgesehen ist, und geht aus von der DE 43 10 839 A1.
Wie bekannt wird bei der sog. externen Abgasrückführung (AGR) ein Teil des von den Brennkraftmaschinen-Zylindern ausgestoßenen Abgases über die Zylinder-Einlaßkanäle neuerlich in die Zylinder-Brennräume eingeführt. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit zumindest zwei Einlaßkanälen je Zylinder, die eine unterschiedliche Einströmcharakteristik aufweisen, kann es erwünscht sein, das rückgeführte Abgas nur über einen dieser (bspw. beiden) Einlaßkanäle in den Brennraum einzuleiten. So kann einer der Einlaßkanäle als sog. Drallkanal ausgebildet sein, d.h. Maßnahmen aufweisen, mit Hilfe derer die über diesen Einlaßkanal eingebrachte Ladung unter einem auf die Zylinder-Längsachse bezogenen Drall in den Brennraum einströmt. Der (oder die) andere(n) Einlaßkanal (Einlaßkanäle) kann (oder können) ein sog. Füllkanal sein und demzufolge einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweisen.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß bei der o.g. DE 43 10 839 A1 das rückzuführende Abgas in den Füllkanal eingeleitet wird, daß es alternativ aber auch von besonderem Vorteil sein kann, das rückzuführende Abgas über einen Drallkanal in den Zylinder-Brennraum einzuleiten. Dann nämlich kommt das rückgeführte Abgas im Zylinder in bestmöglichen Kontakt mit der Zylinderwand und erwärmt diese, was eine verbesserte Aufbereitung des in den Zylinder eingebrachten Frischgas-Brennstoff-Gemisches zur Folge haben kann. Aber auch durch andere Effekte kann die Gemischbildung und Verbrennung im Zylinder-Brennraum verbessert werden, wenn das rückzuführende Abgas über einen Drallkanal zugeführt wird.
Unabhängig davon, über welchen von mehreren Zylinder-Einlaßkanälen nun das rückzuführende Abgas in den Brennkraftmaschinen-Zylinder eingeleitet wird, stellt sich bei einer zylinderindividuellen AGR (= Abgasrückführung), bei der also das Abgas nicht in die Sauganlage der Brennkraftmaschine, sondern in die zylinderindividuellen Einlaßkanäle eingeleitet wird, das Problem, daß die Einlaßkanäle der einzelnen Brennkraftmaschinen-Zylinder nicht über die das Abgas heranführenden sog. Abgas-Rückführkanäle miteinander verbunden sein sollen, wenn kein Abgas rückgeführt wird. Wie bekannt wird nämlich eine AGR bei Brennkraftmaschinen nur in bestimmten Brennkraftmaschinen-Betriebspunkten durchgeführt bzw. aktiviert, weshalb üblicherweise ein die rückgeführte Abgasmenge bestimmendes Steuerventil vorgesehen ist.
Münden nun zylinderindividuelle Abgas-Rückführkanäle in den zylinderindividuellen Einlaßkanälen, so ist eine strömungsdynamische Entkoppelung der Einlaßkänale der einzelnen Zylinder bei stillgesetzter, d.h. nicht aktivierter AGR nur dann gegeben, wenn in jedem der Rückführkanäle ein Sperrventil oder dgl. vorgesehen ist, das diesen Rückführkanal bei stillgesetzter AGR versperrt. Auch bei durch das Steuerventil gedrosselter AGR ist eine strömungsdynamische Entkoppelung der einzelnen Zylinder-Einlaßkänale gegeben, wenn in jedem Rückführkanal ein die rückgeführte Abgasmenge bestimmendes Steuerventil vorgesehen ist, so wie dies in der bereits mehrfach genannten DE 43 10 839 A1 gezeigt ist.
Sowohl hinsichtlich der konstruktiven Ausführung als auch hinsichtlich der gleichartigen parallelen Ansteuerung der einzelnen zylinderindividuellen AGR-Steuerventile ergibt sich dann jedoch ein relativ hoher Aufwand, den so gering als möglich zu halten sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt hat.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkanäle zumindest zweier nebeneinander liegender Zylinder baulich zu einer Abgasrückführ-Einheit (AGR-Einheit) zusammengefasst sind, in der auch die gemeinsam betätigten Steuerventile angeordnet sind. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, wobei in Figur 1 ein Längsschnitt (Schnitt A-A aus Fig. 2) einer erfindungsgemäßen Abgasrückführ-Einheit dargestellt ist.
Figur 2 zeigt den Schnitt B-B aus Fig. 1.
Figur 3 zeigt in einer Prinzipdarstellung einen Ausschnitt einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit zylinderindividueller Abgasrückführung (AGR) und wird zunächst erläutert.
Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die mehrere in Reihe angeordnete Zylinder 2 besitzt. Jedem Zylinder 2 sind zwei Einlaßkanäle 3a, 3b sowie ein Auslaßkanal 4 zugeordnet, die - wie üblich - zum Zylinder-Brennraum hin von nicht näher dargestellten Hubventilen verschließbar sind. Sämtliche Einlaßkanäle 3a, 3b aller Zylinder 2 werden von einer Sauganlage 5 mit Frischgas versorgt, zusätzlich ist in jeden Einlaßkanal 3a jedes Zylinders 2 über einen Rückführkanal 6 in die Brennräume zurückzuführendes Abgas einleitbar, welches vom zuvor über die Auslaßkanäle 4 aller Zylinder 2 abgeführten Abgasstrom abgezweigt wurde. Mit dem zurückzuführenden Abgas versorgt werden die Rückführkanäle 6 dabei von einem in Fig. 3 nicht gezeigten Abgas-Verteilerraum aus, d.h. in diesen Abgas-Verteilerraum, der in den Figuren 1, 2 die Bezugsziffer 11 trägt, wird ein Teil des Abgasstromes eingeleitet.
In jedem Rückführkanal 6 jedes Zylinders 2 ist ein die rückgeführte Abgasmenge bestimmendes Steuerventil 7 (auch zylinderindividuelles AGR-Steuerventil 7 genannt) vorgesehen, mit Hilfe dessen einstellbar ist, ob und wieviel Abgas in den zugehörigen Einlaßkanal 3a gelangt. Wird dabei in gewissen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine (wie üblich) kein Abgas in die Zylinder 2 zurückgeführt, so stehen aufgrund der dann geschlossenen Steuerventile 7 die Einlaßkanäle 3a aller Zylinder 2 über die Rückführkanäle 6 nicht miteinander in strömungsdynamischer Verbindung, so wie dies auch gewünscht ist.
Um den Aufwand sowohl hinsichtlich der konstruktiven Ausführung als auch hinsichtlich der erforderlich gleichartigen, d.h. parallelen Ansteuerung der einzelnen zylinderindividuellen AGR-Steuerventile 7 so gering als möglich zu halten, sind die Rückführkanäle 6 zumindest zweier nebeneinander liegender Zylinder 2 der Brennkraftmaschine 1 baulich zu einer sog. Abgasrückführ-Einheit 10 (kurz auch AGR-Einheit 10 genannt) zusammengefasst, in der auch die gemeinsam betätigten Steuerventile 7 angeordnet sind. Diese AGR-Einheit 10 ist in den Figuren 1, 2 dargestellt und wird im folgenden erläutert.
Wie ersichtlich handelt es sich bei der gezeigten AGR-Einheit 10 um eine solche für eine vierzylindrige Reihen-Brennkraftmaschine, nachdem die AGR-Einheit 10 vier nebeneinander liegende, d.h. in Reihe angeordnete Rückführkanäle 6 besitzt. Innerhalb der AGR-Einheit 10 ist ein einziger sog. Abgas-Verteilerraum 11 vorgesehen, von welchem die Rückführkanäle 6 abzweigen, d.h. die Eintrittsöffnung 8 jedes Rückführkanales 6 liegt im Verteilerraum 11, dem über eine in der AGR-Einheit 10 vorgesehene Einlaßöffnung 9 Abgas der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Mit seinem der Eintrittsöffnung 8 gegenüberliegenden Ende mündet jeder Rückführkanal 6 in einen Einlaßkanal 3a eines Zylinders 2 der vierzylindrigen Reihen-Brennkraftmaschine 1, was in Fig.1 jedoch nicht dargestellt ist und wozu auf Fig. 3 sowie auf die obigen Erläuterungen dazu verwiesen wird.
Die AGR-Einheit 10 ist aus zwei Gehäuseteilen 12a, 12b aufgebaut, die den Verteilerraum 11 begrenzen und wobei an das (untere) bereichsweise wannenförmige Gehäuseteil 12a gleichzeitig die Rückführkanäle 6 angeformt sind, für welches das andere (obere) Gehäuseteil 12b quasi ein Deckelteil bildet. Im (unteren) Gehäuseteil 12a ist auch die Einlaßöffnung 9 vorgesehen, über welche Abgas der Brennkraftmaschine in den Verteilerraum 11 eingeführt wird. Ferner sind innerhalb der AGR-Einheit 10 als Dichtkegel ausgebildete Steuerventile 7 angeordnet, mit Hilfe derer die Eintrittsöffnungen 8 der Rückführkanäle 6 mehr oder weniger versperrbar sind.
Jedem Rückführkanal 6 ist ein eigenes derartiges Dichtkegel-Steuerventil 7 zugeordnet, welche im folgenden auch einfach als Dichtkegel 7 bezeichnet werden. Jede Eintrittsöffnung 8 ist geeignet gestaltet bzw. hier konisch geformt, so daß dann, wenn der Dichtkegel 7 auf der Wand der Eintrittsöffnung 8 aufliegt, die Verbindung zwischen dem zugehörigen Rückführkanal 6 sowie dem Abgas-Verteilerraum 11 unterbrochen ist. Jeder Dichtkegel 7 ist aber auch in Kegelachsrichtung 13 verschiebbar und somit von der Wand der Eintrittsöffnung 8 abhebbar, so daß dann Abgas aus dem Verteilerraum 11 in den zugehörigen Rückführkanal 6 einströmen kann. Dabei wird die Menge des in den Rückführkanal 6 gelangenden Abgases durch den Grad des Abhebens jedes Dichtkegels 7 von der Wand der zugehörigen Eintrittsöffnung 8 bestimmt, d.h. je weiter gemäß Pfeilrichtung 14 der Dichtkegel 7 (bzw. das Steuerventil 7) von der Eintrittsöffnung 8 entfernt ist, desto mehr Abgas kann aus dem Verteilerraum 11 in den entsprechenden Rückführkanal 6 gelangen.
Wie ersichtlich sind sämtliche Dichtkegel-Steuerventile 7 der AGR-Einheit 10 auf einer (zumindest im wesentlichen) in Kegelachsrichtung 13 (d.h. in bzw. gegen Pfeilrichtung 14) verschiebbaren Stellplatte 15 angeordnet, die sich ebenfalls innerhalb des Verteilerraumes 11 befindet. Vorgesehen ist ferner ein in seiner Gesamtheit mit 16 bezeichnetes Stellorgan, mit Hilfe dessen die Stellplatte 15 wie genannt verschiebbar ist. Durch eine entsprechende Betätigung des einzigen Stellorganes 16 können somit sämtliche Dichtkegel-Steuerventile 7 im wesentlichen gleichartig positioniert werden, so daß über die Rückführkanäle 6 sämtlichen Brennkraftmaschinen-Zylindern 2 im wesentlichen die gleiche Abgasmenge zuführbar ist.
Zum Toleranzausgleich sind die Dichtkegel 7 ihrerseits gegenüber der Stellplatte 15 jeweils gegen Federkraft geringfügig in Kegelachsrichtung 13 verschiebbar. Wie ersichtlich ist jeder Dichtkegel 7 mittels eines geringfügig federnden Clipselementes 17a in eine geeignete Aussparung 15a der Stellplatte 15 eingeclipst, wobei zwischen der dem Clipselement 17a gegenüberliegenden Seite der Stellplatte 15 und dem nicht näher bezeichneten Kegelabschnitt des Dichtkegels 7 ein Druckfederelement 17b eingespannt ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zumindest in der Schließposition der Dichtkegel-Steuerventile 7 alle Dichtkegel 7 die zugehörigen Mündungsöffnungen 8 der Rückführkanäle 6 hundertprozentig gegenüber dem Verteilerraum 11 absperren.
Was die Ausbildung des Stellorganes 16 zum Verschieben der Stellplatte 15 in Kegelachsrichtung 13 sowie die Aufhängung bzw. Führung der Stellplatte 15 betrifft, so handelt es sich bei dem Stellorgan 16 um eine elektromotorisch betätigte Stellerstange 16a, auf der die Stellplatte 15 aufliegt. Letztere ist dabei mit Führungsstiften 15b versehen, die in Führungsaufnahmen 12c, welche an der Innenseite des (oberen) Gehäuseteiles 12b der AGR-Einheit 10 vorgesehen sind, in Kegelachsrichtung 13 verschiebbar geführt sind. An jeder Führungsaufnahme 12c ist ferner eine Schraubendruckfeder 18 vorgesehen, die zwischen dem Gehäuseteil 12b und der Stellplatte 15 eingespannt ist, so daß sich die Stellplatte 15 stets auf der Stellerstange 16a abstützt, die sich wie ersichtlich auf der den Schraubendruckfedern 18 abgewandten Seite der Stellplatte 15 befindet.
Die Stellerstange 16a selbst ist in ihrem der Stellplatte 15 abgewandten Abschnitt als Zahnstange 16b ausgebildet und ragt mit diesem Zahnstangenabschnitt 16b aus dem (unteren) Gehäuseteil 12a der AGR-Einheit heraus. Mit diesem Zahnstangenabschnitt 16b kämmt das Ritzel 16c einer Elektromotorwelle 16d (vgl. Fig. 2) eines nicht gezeigten Elektromotores. Durch geeignete Ansteuerung dieses Elektromotores ist somit die Stellerstange 16a und damit auch die Stellplatte 15 mit den Dichtkegel-Steuerventilen 7 in bzw. gegen Pfeilrichtung 14 (und dabei in Kegelachsrichtung 13) verschiebbar. Im übrigen ist das Ritzel 16c sowie der Zahnstangenabschnitt 16b von einem an das (untere) Gehäuseteil 12a angeflanschten Stellorgan-Gehäuse 16e umgeben, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
Insgesamt zeichnet sich die beschriebene AGR-Einheit 10 durch einen äußerst einfachen Aufbau aus, was auch der Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit förderlich ist. Auf einfache Weise können dabei die zylinderindividuellen Steuerventile 7 zur Bestimmung der in die Zylinder-Einlaßkanäle 3a der Brennkraftmaschine 1 eingeleiteten und somit rückgeführten Abgasmenge mittels eines einzigen Stellorganes 16 wie gewünscht positioniert werden. In diesem Zusammenhang sei abschließend nochmals auf Fig. 3 verwiesen. Hierin ist erkennbar, daß das zylinderseitige Ende des Einlaßkanales 3a in einer drallerzeugenden Weise ausgebildet ist, d.h. der Einlaßkanal 3a stellt einen sog. Drallkanal gemäß dem zweiten und dritten Absatz der Beschreibungseinleitung (vgl. oben) dar, während der andere Einlaßkanal 3b als ein im Hinblick auf minimalen Strömungswiderstand optimierter Füllkanal fungiert.
Bezugszeichenliste:
1
Brennkraftmaschine
2
Zylinder
3a
Einlaßkanal (Drallkanal)
3b
Einlaßkanal (Füllkanal)
4
Auslaßkanal
5
Sauganlage
6
(Abgas-) Rückführkanal
7
Steuerventil (= Dichtkegel)
8
Eintrittsöffnung (von 6 in 10, 11)
9
Einlaßöffnung (von 10)
10
Abgasrückführ-Einheit (AGR-Einheit)
11
(Abgas-) Verteilerraum
12a
(unteres) Gehäuseteil (von 10)
12b
(oberes) Gehäuseteil (von 10)
12c
Führungsaufnahme
13
Kegelachsrichtung (von 7)
14
Pfeilrichtung
15
Stellplatte
15a
Aussparung
15b
Führungsstift
16
Stellorgan
16a
Stellerstange
16b
Zahnstangenabschnitt
16c
Ritzel
16d
Elektromotorwelle
16e
Stellorgan-Gehäuse
17a
Clipselement
17b
Druckfederelement
18
Schraubendruckfeder

Claims (6)

  1. Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit zumindest einem Einlaßkanal (3a) je Zylinder (2), über den neben Frischgas auch Abgas der Brennkraftmaschine (1) in den Zylinder rückführbar ist und wobei für jeden Zylinder (2) in einem im Einlaßkanal (3a) mündenden Abgas-Rückführkanal (6) ein die rückgeführte Abgasmenge bestimmendes Steuerventil (7) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkanäle (6) zumindest zweier nebeneinander liegender Zylinder (2) baulich zu einer Abgasrückführ-Einheit (AGR-Einheit 10) zusammengefasst sind, in der auch die gemeinsam betätigten Steuerventile (7) angeordnet sind.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführ-Einheit (AGR-Einheit 10) einen Verteilerraum (11) aufweist, in den das rückzuführende Abgas über eine Einlaßöffnung (9) einleitbar ist, und von dem die zu den Zylinder-Einlaßkanälen (3a) führenden Rückführkanäle (6) abzweigen, wobei die geeignet gestalteten Eintrittsöffnungen (8) der Rückführkanäle (6) vom Verteilerraum (11) aus durch die als Dichtkegel ausgebildeten Steuerventile (7) mehr oder weniger versperrbar sind.
  3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkegel (7) auf einer im wesentlichen in Kegelachsrichtung (13) verschiebbaren Stellplatte (15) angeordnet sind.
  4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkegel (7) ihrerseits gegenüber der Stellplatte (15) jeweils gegen Federkraft geringfügig in Kegelachsrichtung (13) verschiebbar sind.
  5. Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrückführ-Einheit (AGR-Einheit 10) mit einem Stellorgan (16) zum Verschieben der Stellplatte (15) versehen ist.
  6. Brennkraftmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit zumindest zwei Einlaßkanälen (3a, 3b) je Zylinder (2), von denen einer als Drallkanal ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkanäle (6) der Abgasrückführ-Einheit (AGR-Einheit 10) in die Drallkanäle der Zylinder münden.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19847288B4 (de) * 1998-10-14 2014-12-11 Pierburg Gmbh Abgasrückführventil für eine Brennkraftmaschine
DE19900640C1 (de) * 1999-01-11 2000-05-18 Siemens Ag Abgasrückführanlage für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
FR2860555B1 (fr) * 2003-10-06 2005-12-23 Renault Sa Dispositif d'admission d'air pour moteur a combustion interne a charge stratifiee avec recyclage de gaz d'echappement
DE102005017562A1 (de) * 2005-04-16 2006-10-19 Daimlerchrysler Ag Abgasführungseinheit mit Abgaskrümmer und Steuerventil

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0635858B2 (ja) * 1988-03-24 1994-05-11 マツダ株式会社 圧力波過給機付エンジンの排気装置
DE3836723C1 (de) * 1988-10-28 1989-06-01 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
JP2587715B2 (ja) * 1990-08-31 1997-03-05 日野自動車工業株式会社 エンジンのegr装置
JPH05263719A (ja) * 1992-03-17 1993-10-12 Nippon Soken Inc エンジンの排気環流装置
JPH06147021A (ja) * 1992-11-10 1994-05-27 Nippondenso Co Ltd 排気ガス還流制御装置
DE4310839A1 (de) * 1993-04-02 1994-10-06 Bayerische Motoren Werke Ag Luftverdichtende Einspritz-Brennkraftmaschine, insbesondere direkt einspritzende Dieselmaschine
DE4338192C2 (de) * 1993-11-09 1998-03-19 Pierburg Ag Elektromagnetisches Steuerventil für Abgasrückführung
GB2292975A (en) * 1994-09-10 1996-03-13 Ford Motor Co I.c. engine cylinder head exhaust recirculation
DE19622891C2 (de) * 1996-06-07 1998-04-09 Ranco Inc Abgasrückführungssystem
DE19631337B4 (de) * 1996-08-02 2007-03-01 Audi Ag Vorrichtung zur Abgasrückführung an einer Brennkraftmaschine

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