EP1223331A2 - Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1223331A2
EP1223331A2 EP01124739A EP01124739A EP1223331A2 EP 1223331 A2 EP1223331 A2 EP 1223331A2 EP 01124739 A EP01124739 A EP 01124739A EP 01124739 A EP01124739 A EP 01124739A EP 1223331 A2 EP1223331 A2 EP 1223331A2
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exhaust gas
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gas recirculation
switching element
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    • F02M26/50—Arrangements or methods for preventing or reducing deposits, corrosion or wear caused by impurities

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine with an exhaust manifold coming from an exhaust system of the internal combustion engine, the fluidic via a rotary slide valve with air inlet channels Internal combustion engine is connected, the rotary slide valve being a housing has with a disk-shaped attached on an axis of rotation Switching element which corresponds to a control surface which has openings, to which exhaust gas control channels are assigned.
  • Such an exhaust gas recirculation device is, for example, from DE - A1 - 199 41 035 known.
  • This document describes an exhaust gas recirculation device that interacts directly with the air intake ducts of the internal combustion engine.
  • a switching element of an exhaust gas recirculation valve is by a along the Air inlet ducts adjustable drive shaft adjustable. This embodiment takes up a relatively large amount of installation space and is also prone to failure external influences.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and an exhaust gas recirculation device to create the more compact in construction and less susceptible to interference external influences.
  • a drive module on the housing is provided for the rotary slide valve. That way a very compact design of the exhaust gas recirculation device is created.
  • the compact embodiment further reduces the susceptibility to failure, since now Drive module and exhaust gas recirculation valve are no longer arranged separately in the engine compartment are.
  • the drive module is connected to the axis of rotation via a coupling member of the switching element connected. It has proven to be advantageous that the openings of the control surface have a defined geometric shape, such as e.g. circular, elliptical, angular, etc. in such a way that a certain flow characteristic is definable.
  • Ceramic has proven to be advantageous as a material for the control surfaces proven, the control surface furthermore has scraping edges which are in contact with the switching element for the frictional forces between To keep the switching element and control surface as small as possible.
  • That in the example disk-shaped switching element shown is for a four-cylinder internal combustion engine circular in cross-section with corresponding through openings or cross-shaped.
  • the fact that the switching element by means of a The spring function is biased against the control surface, the sealing function of the exhaust gas recirculation valve guaranteed, it is particularly advantageous if that Switching element can be driven by a gimbal-connected driver.
  • Figure 1 shows a perspective view of an exhaust gas recirculation device according to the invention 1, in which the front housing wall for a better representation was omitted.
  • Part of an exhaust manifold 2 is shown, the opens into a housing 3.
  • This exhaust manifold 2 is via a rotary slide valve 4 connected to exhaust gas control channels 5, which in turn are known Way open air intake channels of the internal combustion engine, not shown.
  • a drive module 6 for the rotary slide valve 4 is arranged.
  • FIG. 2 shows the exhaust gas recirculation device from Figure 1 in section.
  • the drive module 6, which is designed in a known manner as an electrical drive module, drives a shaft 7, the one via a coupling member 8 with an axis of rotation 9
  • Switching element 10 is connected.
  • the disc-shaped, in cross section circular switching element 10 driven by a driver 11, the switching element 10 gimbally suspended on the driver 11 is.
  • the switching element 10 has passage openings 12 for exhaust gas recirculation on (see FIG. 1) which correspond to openings 13 of a control surface 14.
  • openings 13 are assigned to the exhaust gas control channels 5.
  • control surface 14 is made of one made of ceramic material and has scraping edges 15, the one as possible enable smooth adjustment of the switching element 10 and deposits should prevent.
  • this is furthermore Switching element 10 opposite by a spring 16, which is supported on the axis of rotation 9 the control surface 14 biased, whereby in the closed state of the rotary valve 4, the tightness is guaranteed.
  • the openings 13 of the control surface 14 can have a defined geometric shape have, such as circular elliptical, angular, etc., such that in this way a specific flow characteristic for the exhaust gas recirculation flow can be defined.
  • Figure 3 shows an alternative embodiment of the switching element 10, which in this case is cruciform, the spaces 17 with the Openings 13 of the control surface correspond.

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Abstract

Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer von einem Auslaßsystem der Brennkraftmaschine kommenden Abgassammelleitung, die über ein Drehschieberventil fluidisch mit Lufteinlaßkanälen der Brennkraftmaschine in Verbindung steht, wobei das Drehschieberventil ein Gehäuse aufweist mit einem auf einer Drehachse befestigten scheibenförmigen Schaltelement, das mit einer Steuerfläche korrespondiert, die Öffnungen aufweist, denen Abgassteuerkanäle zugeordnet sind, wobei am Gehäuse (3) ein Antriebsmodul (6) für das Drehschieberventil (4) vorgesehen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer von einem Auslaßsystem der Brennkraftmaschine kommenden Abgassammelleitung, die über ein Drehschieberventil fluidisch mit Lufteinlaßkanälen der Brennkraftmaschine in Verbindung steht, wobei das Drehschieberventil ein Gehäuse aufweist mit einem auf einer Drehachse befestigten scheibenförmigen Schaltelement, das mit einer Steuerfläche korrespondiert, die Öffnungen aufweist, denen Abgassteuerkanäle zugeordnet sind.
Eine derartige Abgasrückführeinrichtung ist beispielsweise aus der DE - A1 - 199 41 035 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine Abgasrückführeinrichtung, die unmittelbar mit den Lufteinlaßkanälen der Brennkraftmaschine zusammenwirkt. Ein Schaltelement eines Abgasrückführventiles ist dabei durch eine entlang der Lufteinlaßkanäle verlaufende Antriebswelle verstellbar. Diese Ausführungsform nimmt relativ viel Bauraum in Anspruch und ist darüber hinaus störanfällig gegenüber äußeren Einflüssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Abgasrückführeinrichtung zu schaffen, die kompakter im Aufbau und störunanfällig gegenüber äußeren Einflüssen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Gehäuse ein Antriebsmodul für das Drehschieberventil vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise wird eine sehr kompakte Bauform der Abgasrückführeinrichtung geschaffen. Die kompakte Ausführungsform vermindert des weiteren die Störanfälligkeit, da nun Antriebsmodul und Abgasrückführventil nicht mehr getrennt im Motorraum angeordnet sind. Das Antriebsmodul ist dabei über ein Kupplungsorgan mit der Drehachse des Schaltelementes verbunden. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die Öffnungen der Steuerfläche eine definierte geometrische Form aufweisen, wie z.B. kreisrund, elliptisch, eckig, etc. derart, daß eine bestimmt Durchflußcharakteristik definierbar ist. Als Werkstoff für die Steuerflächen hat sich Keramik als vorteilhaft erwiesen, wobei des weiteren die Steuerfläche Schabekanten aufweist, die mit dem Schaltelement in Kontakt stehen um die Reibungskräfte zwischen Schaltelement und Steuerfläche so gering wie möglich zu halten. Das im Beispiel dargestellte scheibenförmige Schaltelement ist dabei für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine im Querschnitt kreisrund mit entsprechenden Durchtrittsöffnungen oder kreuzförmig ausgebildet. Dadurch, daß das Schaltelement mittels einer Feder gegen die Steuerfläche vorgespannt ist, ist die Dichtfunktion des Abgasrückführventils gewährleistet, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn das Schaltelement durch einen kardanisch verbundenen Mitnehmer antreibar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt:
Figur 1
eine perspektivische Ansicht einer teilweise geöffneten Abgasrückführeinrichtung,
Figur 2
eine Schnittansicht der Abgasrückführeinrichtung aus Figur 1 und
Figur 3
eine alternative Ausführungsform eines scheibenförmigen Schaltelementes.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Abgasrückführeinrichtung 1, bei der zur besseren Darstellung die vordere Gehäusewandung weggelassen wurde. Dabei ist ein Teil einer Abgassammelleitung 2 dargestellt, die in ein Gehäuse 3 mündet. Diese Abgassammelleitung 2 ist über ein Drehschieberventil 4 mit Abgassteuerkanälen 5 verbunden, die wiederum auf bekannte Weise in nicht dargestellte Lufteinlaßkanäle der Brennkraftmaschine münden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß am Gehäuse 3 ein Antriebsmodul 6 für das Drehschieberventil 4 angeordnet ist.
Figur 2 zeigt die Abgasrückführeinrichtung aus Figur 1 im Schnitt. Das Antriebsmodul 6, das auf bekannte Weise als elektrisches Antriebsmodul ausgeführt ist, treibt eine Welle 7 an, die über ein Kupplungsorgan 8 mit einer Drehachse 9 eines Schaltelementes 10 verbunden ist. Im vorliegenden Fall wird das scheibenförmige, im Querschnitt kreisrunde Schaltelement 10 durch einen Mitnehmer 11 angetrieben, wobei das Schaltelement 10 kardanisch an den Mitnehmer 11 aufgehängt ist. Das Schaltelement 10 weist zur Abgasrückführung Durchtrittsöffnungen 12 auf, (s. Figur 1) die mit Öffnungen 13 einer Steuerfläche 14 korrespondieren. Die Öffnungen 13 sind, wie Figur 2 deutlich zeigt, den Abgassteuerkanälen 5 zugeordnet. Die Steuerfläche 14 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem keramischen Werkstoff hergestellt und weist Schabekanten 15 auf, die ein möglichst reibungsfreies Verstellen des Schaltelementes 10 ermöglichen und Ablagerungen verhindern soll. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist des weiteren das Schaltelement 10 durch eine Feder 16, die sich an der Drehachse 9 abstützt, gegenüber der Steuerfläche 14 vorgespannt, wodurch im geschlossenen Zustand des Drehschieberventils 4 die Dichtheit gewährleistet ist.
Die Öffnungen 13 der Steuerfläche 14 können eine definierte geometrische Form aufweisen, wie z.B. kreisrund elliptisch, eckig, etc., derart, daß auf diese Weise eine bestimmte Durchflußcharakteristik für den Abgasrückführstrom definierbar ist.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des Schaltelementes 10, das in diesem Falle kreuzförmig ausgebildet ist, wobei die Zwischenräume 17 mit den Öffnungen 13 der Steuerfläche korrespondieren.
Es sollte deutlich sein, daß gerade für das Schaltelement 10 die verschiedenartigsten Ausführungsformen denkbar sind.

Claims (8)

  1. Abgasrückführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer von einem Auslaßsystem der Brennkraftmaschine kommenden Abgassammelleitung, die über ein Drehschieberventil fluidisch mit Lufteinlaßkanälen der Brennkraftmaschine in Verbindung steht, wobei das Drehschieberventil ein Gehäuse aufweist mit einem auf einer Drehachse befestigten scheibenförmigen Schaltelement, das mit einer Steuerfläche korrespondiert, die Öffnungen aufweist, denen Abgassteuerkanäle zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (3) ein Antriebsmodul (6) für das Drehschieberventil (4) vorgesehen ist.
  2. Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmodul (6) über ein Kupplungsorgan (8) mit der Drehachse (9) des Schaltelementes (10) verbunden ist.
  3. Abgasrückführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (13) der Steuerfläche (14) eine definierte geometrische Form auf weisen, wie z.B. kreisrund, elliptisch, eckig, etc. derart, daß eine bestimmte Durchflußcharakteristik definierbar ist.
  4. Abgasrückführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (14) aus einem keramischen Werkstoff gefertigt ist.
  5. Abgasrückführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (14) Schabekanten (15) aufweist, die mit dem Schaltelement (10) in Kontakt stehen.
  6. Abgasrückführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine 4-Zylinder-Brennkraftmaschine das scheibenförmige Schaltelement (10) im Querschnitt kreisrund mit entsprechenden Durchtrittsöffnungen (12) oder kreuzförmig ausgebildet ist.
  7. Abgasrückführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (10) mittels einer Feder (16) gegen die Steuerfläche (13) vorgespannt ist.
  8. Abgasrückführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (10) durch einen kardanisch damit verbundenen Mitnehmer (11) antreibar ist.
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