EP1020635A2 - Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen - Google Patents

Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen Download PDF

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EP1020635A2 EP99121637A EP99121637A EP1020635A2 EP 1020635 A2 EP1020635 A2 EP 1020635A2 EP 99121637 A EP99121637 A EP 99121637A EP 99121637 A EP99121637 A EP 99121637A EP 1020635 A2 EP1020635 A2 EP 1020635A2
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section
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Andreas Trawinski
Heinrich Dismon
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Definitions

  • the invention relates to a combustion air intake pipe section for diesel engines according to the preamble of claim 1.
  • the proportion of the excess air sucked in is greater, the lower is the load on the diesel engine, d. H. the higher the load on the diesel engine, the more the excess air is less proportional to the intake air. Furthermore, the takes in the Combustion chambers of the engine discharged excess air when the load of the engine rises.
  • the exhaust gas recirculation ratio decreases (which is indicated by the Return exhaust gas quantity plus the intake air quantity divided return exhaust gas quantity is defined) and vice versa.
  • valves are connected to one another in this way coupled that the amount of exhaust gas decreases as the fresh air throughput increases and vice versa.
  • the choice of different valves allows a mutual mechanical Coupling that enables an extremely compact unit.
  • valve rod has two valve disks that interact with two valve seats, are adjusted simultaneously and open and close the valve seats and thus control the connection between the exhaust gas inlet and outlet, the Exhaust outlet is connected directly to an air intake pipe of the internal combustion engine. Extreme contamination can also occur here, since the valve rod protrudes directly into the air intake pipe.
  • the object of the invention is to create a generic one Combustion air intake pipe section for diesel engines so that a cost-effective structural design in cast design and additionally an improved, protection against dirt can be achieved.
  • FIG. 1 shows a section of a combustion air intake pipe section 1 for diesel internal combustion engines, with an air damper throttling the air flow rate 2 and one downstream thereof
  • Existing exhaust gas recirculation introduction 3 which by an exhaust gas recirculation control valve 4th is checked, air damper 2 and control valve 4 in accordance with control signals can be actuated by electrical or pneumatic actuators 5, 6.
  • the intake pipe section 1 as a cast housing 7 is formed and has receiving recesses 8, 9 into which an exhaust gas recirculation introduction insert 10 and an exhaust gas recirculation control valve insert 11 and used Fit sections 12, 13 are held in the receiving recesses 8, 9.
  • the receiving recesses 8, 9 have a housing opening 14 are connected to each other, the housing opening 14 by a lead-in section collar 15 of the exhaust gas recirculation insert 10 compared to the Combustion air intake pipe section 1 is closed and the introduction section an exhaust gas inlet funnel 16 that forms in the combustion air flow direction into the intake pipe section 1 merging exhaust gas introduction section 17 passes.
  • the receiving recess 9 for the control valve 4 a Has housing opening 18, which in a connection section 19 for one Exhaust gas supply line shown merges and that the housing opening 18 by one Introductory section collar 20 of the control valve insert 11 is closed.
  • the introduction section forms an exhaust gas inlet funnel 21, which enters a valve chamber 22 transforms.
  • the valve chamber 22 is via a double valve arrangement 23 with a collar through the introduction section 15 and 20 and the snug portion 13 of the control valve insert 11 closed recess 9 connected housing chamber 24 connected.
  • the control valve insert 11 has a seal that is sealed off from the housing chamber 24 Actuating chamber 25, which is opposite the actuator 6 Atmosphere is sealed, with actuating rods 26 and 27 of the double valve arrangement 23 and the actuating device 6 each protrude into the actuation chamber 25 and there contact each other.
  • FIG. 1 the receiving recess 9 with the control valve insert 11 is parallel to Combustion air intake pipe section 1 arranged, whereas the exploded view after Fig. 2 shows an arrangement at a right angle to the intake pipe section 1. in the the rest corresponds to that of FIG. 1 and has the same numbering of the components Mistake.
  • the design according to the invention enables improved uniform distribution of the recirculated exhaust gas to the individual cylinders of the internal combustion engine.

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Abstract

2.1 Ein bekannter Brennluftansaugrohrabschnitt weist den Nachteil auf, daß eine extreme Verschmutzung eines Abgasrückführsteuerventils auftreten kann. 2.2 Hiergegen weist der neue Brennluftansaugrohrabschnitt die Merkmale auf, daß der Ansaugrohrabschnitt (1) als Gußgehäuse (7) ausgebildet ist und Aufnahmeausnehmungen (8, 9) aufweist, in die ein Abgasrückführeinleitungseinsatz (10) und ein Abgasrückführsteuerventileinsatz (11) eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten (12, 13) in den Aufnahmeausnehmungen (8, 9) gehalten sind. 2.3 Hierdurch ist eine gegen Schmutz geschützte Ausführung erreicht worden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Das Prinzip eines solchen Brennluftansaugrohrabschnitts ist beispielsweise in der DE 30 23 652 C2 beschrieben. Es heißt dort: Ein Dieselmotor wird gewöhnlich im sog. Luftüberschußbetrieb betrieben, bei dem in die Verbrennungskammern des Motors mehr Luft eingesaugt wird, als tatsächlich für die Verbrennung des in die Kammern eingespritzten Kraftstoffs notwendig ist. Demtentsprechend beruht die Abgasrückführung bei einem Dieselmotor grundsätzlich darauf, zumindest einen Teil dieser überschüssigen Luft durch zurückgeführte Abgase zu ersetzen, um damit die Qualität der aus dem Motor abgegebenen Abgase zu verbessern und in den Abgasen den Anteil schädlicher Verschmutzungsstoffe zu verringern. Demnach sollte eine Rückführungsabgasmenge geliefert werden, die von der Menge der bei den bestehenden Betriebszuständen des Motors angesaugten überschüssigen Luft abhängt.
Allgemein ist der Anteil der angesaugten überschüssigen Luft um so größer, je geringer die Belastung des Dieselmotors ist, d. h. je höher die Belastung des Dieselmotors, um so geringer ist proportional zur Ansaugluft der Luftüberschuß. Ferner nimmt die in die Brennkammern des Motors eingeleitete Überschußluftmenge ab, wenn die Belastung des Motors ansteigt. Zur Abgasrückführung, bei der sich die Rückführungsabgasmenge entsprechend der Überschußluftmenge verändert, ist es daher notwendig, die Rückführungsabgasmenge in der Weise zu steuern bzw. zu regeln, daß entsprechend einer Steigerung der Motorbelastung das Abgasrückführungsverhältnis abnimmt (das als durch die Rückführungsabgasmenge zuzüglich der Ansaugluftmenge geteilte Rückführungsabgasmenge definiert ist) und umgekehrt.
Für eine optimale Versorgung eines Dieselmotors ist, wie eingangs bereits dargelegt, die Abgasrückführung so zu wählen, daß der rückgeführte Abgasanteil im Vergleich zur Frischluftmenge abnimmt, wobei unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Steuerung sich der Abgasanteil annähernd direkt proportional zur Änderung des Stellglieds verhalten sollte. Eine solche Proportionalität ist jedoch mit Rücksicht auf die insbesondere bei niedriger Motorbelastung sehr geringen Druckunterschiede unmöglich. Aus diesem Grunde ist es bei geringer Belastung schwierig, eine ausreichende Abgasrückführung zu gewährleisten.
Bei der in der DE 30 23 652 C2 gewählten Maßnahme werden zwei Ventile so miteinander gekoppelt, daß bei Zunahme des Frischluftdurchsatzes die Abgasmenge abnimmt und umgekehrt. Die Wahl unterschiedlicher Ventile erlaubt eine gegenseitige mechanische Kopplung, die eine außerordentlich kompakte Einheit ermöglicht.
Aus der DE 29 46 557 A1 hingegen ist ein anderer Lösungsweg bekannt, bei dem eine Drosselklappe im Luftansaugrohr angeordnet ist und ein Abgasrückführsteuerventil eine Abgasrückführeinleitung in das Luftansaugrohr steuert, wobei Drosselklappe und Steuerventils von jeweils einer pneumatischen Stelleinrichtung betätigt werden sollen. Hierbei liegen Stelleinrichtungen und Steuerventil direkt im Ansaugrohr, d. h. sind extrem der Verschmutzung durch Brennluft- und Brennstoffschmutzpartikel sowie durch Blow-by Gase und Schmieröldämpfe, die durch die Kurbelgehäuseentlüftung in das Ansaugrohr eintreten, ausgesetzt.
Aus der DE 43 38 192 A1 ist ein Steuerventil für Abgasrückführung bekannt, bei dem die Ventilstange zwei Ventilteller aufweist, die mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken, gleichzeitig verstellt werden und die Ventilsitze öffnen und schließen und so die Verbindung zwischen Abgaseinlaß und -auslaß steuern, wobei der Abgasauslaß direkt mit einem Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Auch hier kann eine extreme Verschmutzung auftreten, da die Ventilstange direkt in das Luftansaugrohr hineinragt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen derart zu gestalten, daß ein kostengünstiger konstruktiver Aufbau in Gußausführung und zusätzlich eine verbesserte, gegen Schmutz geschützte Ausführung erreicht werden.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt:
  • Fig. 1 eine schematische, geschnittene Darstellung eines Brennluftansaugrohrabschnitts und
  • Fig. 2 eine Explosionsdarstellung.
    • Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Brennluftansaugrohrabschnitts 1 für Dieselbrennkraftmaschinen, mit einer den Luftdurchsatz drosselnden Luftklappe 2 und einer stromab davon bestehenden Abgasrückführeinleitung 3, die von einem Abgasrückführsteuerventil 4 kontrolliert wird, wobei Luftklappe 2 und Steuerventil 4 nach Maßgabe von Steuersignalen durch elektrische oder pneumatische Stelleinrichtungen 5, 6 betätigt werden.
    Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Ansaugrohrabschnitt 1 als Gußgehäuse 7 ausgebildet ist und Aufnahmeausnehmungen 8, 9 aufweist, in die ein Abgasrückführeinleitungseinsatz 10 und ein Abgasrückführsteuerventileinsatz 11 eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten 12, 13 in den Aufnahmeausnehmungen 8, 9 gehalten sind.
    Es ist ersichtlich, daß die Aufnahmeausnehmungen 8, 9 über einen Gehäusedurchbruch 14 miteinander verbunden sind, wobei der Gehäusedurchbruch 14 durch einen Einleitungsabschnittskragen 15 des Abgasrückführeinleitungseinsatzes 10 gegenüber dem Brennluftansaugrohrabschnitt 1 verschlossen ist und der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter 16 bildet, der in einen in Brennluftströmungsrichtung in den Ansaugrohrabschnitt 1 ausmündenden Abgaseinleitungsabschnitt 17 übergeht.
    Desweiteren ist vorgesehen, daß die Aufnahmeausnehmung 9 für das Steuerventil 4 einen Gehäusedurchbruch 18 aufweist, der in einen Anschlußabschnitt 19 für eine nicht dargestellte Abgaszuführleitung übergeht und daß der Gehäusedurchbruch 18 von einem Einleitungsabschnittskragen 20 des Steuerventileinsatzes 11 verschlossen ist. Der Einleitungsabschnitt bildet einen Abgaseinlauftrichter 21, der in eine Ventilkammer 22 übergeht.
    Die Ventilkammer 22 ist über eine Doppelventilanordnung 23 mit einer durch die Einleitungsabschnittskragen 15 und 20 und den Paßsitzabschnitt 13 des Steuerventileinsatzes 11 abgeschlossenen Ausnahmeausnehmung 9 gebildeten Gehäusekammer 24 verbunden. Der Steuerventileinsatz 11 weist eine gegenüber der Gehäusekammer 24 abgeschlossene Betätigungskammer 25 auf, die von der Stelleinrichtung 6 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist, wobei Stellstangen 26 und 27 der Doppelventilanordnung 23 und der Stelleinrichtung 6 jeweils in die Betätigungskammer 25 hineinragen und dort miteinander kontaktieren.
    In der Fig. 1 ist die Aufnahmeausnehmung 9 mit dem Steuerventileinsatz 11 parallel zum Brennluftansaugrohrabschnitt 1 angeordnet, wohingegen die Explosionsdarstellung nach Fig. 2 eine Anordnung unter einem rechten Winkel zum Ansaugrohrabschnitt 1 zeigt. Im übrigen entspricht die Ausführung der der Fig. 1 und ist mit gleicher Bezifferung der Bauteile versehen.
    Mit der erfindungsgemäßen Ausführung liegt ein als kostengünstige Gußkonstruktion mit vorteilhaft herstellbaren Einsätzen zusammensetzbarer Brennluftansaugrohrabschnitt 1 vor, bei dem Verschmutzung der Ventileinrichtung 23 weitestgehend ausgeschlossen ist, da diese durch die nachgeschaltete Gehäusekammer 24 und den in Strömungsrichtung austretenden Abgasstrom nicht mit der frischen Brennluft in Berührung kommen kann und somit auch nicht mit den Schutzpartikeln bzw. Öl- bzw. Verbrennungsrückständen.
    Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung eine verbesserte Gleichverteilung des rückgeführten Abgases auf die einzelnen Zylinder Brennkraftmaschine.

    Claims (7)

    1. Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen, mit einer den Luftdurchsatz drosselnden Luftklappe und einer stromab davon bestehenden Abgasrückführeinleitung, die von einem Abgasrückführsteuerventil kontrolliert wird, wobei Luftklappe und Steuerventil nach Maßgabe von Steuersignalen durch elektrische oder pneumatische Stelleinrichtungen betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugrohrabschnitt (1) als Gußgehäuse (7) ausgebildet ist und Aufnahmeausnehmungen (8, 9) aufweist, in die ein Abgasrückführeinleitungseinsatz (10) und ein Abgasrückführsteuerventileinsatz (11) eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten (12, 13) in den Aufnahmeausnehmungen (8, 9) gehalten sind.
    2. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeausnehmungen (8, 9) über einen Gehäusedurchbruch (14) miteinander verbunden sind.
    3. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedurchbruch (14) durch einen Einleitungsabschnittskragen (15) des Abgasrückführeinleitungseinsatzes (10) gegenüber dem Brennluftansaugrohrabschnitt (1) verschlossen ist und der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter (16) bildet, der in einen in Brennluftströmungsrichtung in den Ansaugrohrabschnitt (1) ausmündenden Abgaseinleitungsabschnitt (17) übergeht.
    4. Ansaugrohrabschntt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeausnehmung (9) für das Steuerventil (4) einen Gehäusedurchbruch (18) aufweist, der in einen Anschlußabschnitt (19) für eine Abgaszuführleitung übergeht.
    5. Ansaugrohrabschntt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedurchbruch (18) von einem Einleitungsabschnittskragen (20) des Steuerventileinsatzes (11) verschlossen ist, wobei der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter (21) bildet, der in eine Ventilkammer (22) übergeht.
    6. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (22) über eine Doppelventilanordnung (23) mit einer durch die Einleitungsabschnittskragen (15 und 20) und den Paßsitzabschnitt (13) des Steuerventileinsatzes (11) abgeschlossenen Ausnahmeausnehmung (9) gebildeten Gehäusekammer (24) verbunden ist.
    7. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerventileinsatz (11) eine gegenüber der Gehäusekammer (24) abgeschlossene Betätigungskammer (25) aufweist, die von der Stelleinrichtung (6) gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist, wobei Stellstangen (26, 27) der Doppelventilanordnung (23) und der Stelleinrichtung (6) jeweils in die Betätigungskammer (25) hineinragen und dort miteinander kontaktieren.
    EP99121637A 1999-01-15 1999-10-30 Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP1020635B1 (de)

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