EP2025910A1 - Abgasrückführsystem - Google Patents

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EP2025910A1
EP2025910A1 EP07014901A EP07014901A EP2025910A1 EP 2025910 A1 EP2025910 A1 EP 2025910A1 EP 07014901 A EP07014901 A EP 07014901A EP 07014901 A EP07014901 A EP 07014901A EP 2025910 A1 EP2025910 A1 EP 2025910A1
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EP
European Patent Office
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valve
exhaust gas
gas recirculation
actuator
recirculation system
Prior art date
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EP07014901A
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English (en)
French (fr)
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EP2025910B1 (de
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Bernhard Klipfel
Christoph Thiery
Jan Helber
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Cooper Standard Automotive Deutschland GmbH
Original Assignee
Cooper Standard Automotive Deutschland GmbH
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Publication date
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Priority to PT07014901T priority patent/PT2025910E/pt
Priority to DE502007002202T priority patent/DE502007002202D1/de
Priority to EP07014901A priority patent/EP2025910B1/de
Priority to CNA2008101294435A priority patent/CN101358566A/zh
Priority to KR1020080074053A priority patent/KR101501772B1/ko
Priority to US12/182,029 priority patent/US8353274B2/en
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Publication of EP2025910B1 publication Critical patent/EP2025910B1/de
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    • F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas recirculation system.
  • the exhaust gas can also be passed, at least partially, through an exhaust gas cooler, likewise depending on the operating state, in order to set the temperature of the recirculated exhaust gas in a targeted manner.
  • a device for exhaust gas recirculation in which an actuator for a valve which determines the amount of recirculated exhaust gas is attached to a flange of the exhaust gas cooler.
  • the JP 9-88727 relates to an exhaust gas cooler, inside which a translationally movable valve is provided, the adjusting element is mounted on a jacket of the exhaust gas cooler.
  • the invention has for its object to provide an exhaust gas recirculation system, which allows a particularly reliable operation under all operating conditions.
  • this has at least one cooler with a housing and at least one pivotally or rotatably operable valve on an inflow side.
  • the housing of the radiator is used, for example, to receive those lines through which the exhaust gas to be recirculated, and optionally a suitably insulated bypass line.
  • a coolant such as water
  • the bypass tube is provided either outside the radiator housing, or within the same and suitably isolated, so that there is a much less extensive cooling of the recirculated exhaust gas.
  • the radiator of the exhaust gas recirculation system described herein may be configured as shown in FIG EP 1 277 945 A1 the Applicant is described, the disclosure of which is made, in particular with regard to the cooler to the subject of the present application.
  • valve on the inflow side has the advantage that here the exhaust gas is relatively hot, so that there is a significantly reduced risk of deposits and contamination, which could lead to sticking of the valve on his valve seat. Nevertheless, if such problems occur, which can lead to a certain adhesion of the valve to its valve seat, the inventive design of the valve as a pivotally actuated valve offers advantages. This is understood to mean that not only the actuator for the valve is designed to pivot, but that the valve or the valve element itself between the closed and the open position, and vice versa, moves pivoting. This can, as described in more detail below, with simple means safe operation, especially with regard to reliable opening guaranteed.
  • a pivotally actuated valve element can be arranged in a favorable manner and comparatively simple means so that it influences the flow of the exhaust gas as little as possible even in the open state and thus the flow resistance at the valve is minimized.
  • the applicant whose disclosure, in particular with regard to the shielding of the valve element in the open state, is the subject of the present application.
  • the invention provides that the actuator for the valve is provided on the radiator housing. This can be done in an advantageous manner, a cooling of the actuator. In particular, excessive heating of the actuator is avoided, so that a high degree of operational reliability is achieved.
  • the radiator housing may, for example, receive the (usually liquid) coolant used to cool the exhaust gas flowing through the respective ducts. As a result, the cooler housing itself is cooled, so that advantageously results in the corresponding cooling effect for the actuator.
  • the actuator may also be referred to as an actuating element and may be embodied, for example, as an electric motor, in particular a DC motor.
  • the arrangement of the axis of rotation always presents a special challenge.
  • leakage problems frequently occur when the axis of rotation extends "through" the valve element and insofar the edge of the valve element is interrupted.
  • the valve element is at least simply provided eccentrically with respect to its axis of rotation.
  • the axis of rotation of the valve element when viewed in the closed state, be offset in the flow direction or opposite thereto, so that the edge of the valve element does not need to be interrupted and a reliable closing can be ensured.
  • the axis of rotation with respect to the valve element again considered in the closed state, offset in a direction perpendicular to the flow direction, i. eccentric, be provided.
  • valve member As already indicated, for reasons of reliable closure, it is preferred for the valve member to close a valve seat about its entire circumference, i. that its edge is essentially uninterrupted.
  • At least one joint for example a ball joint, between at least one lever and at least one coupling rod.
  • the coupling rod and at least one lever preferably a lever of the actuator, at least substantially aligned.
  • pressure pulsations may occur in the recirculated exhaust gas which act on the valve element. If the coupling rod and in particular a lever provided on the actuator are aligned with one another, these forces acting on the valve element by the exhaust gas can not change the position of the valve element, since this is effectively blocked or locked.
  • the direction of the force acting on the coupling rod force due to the pressure pulsations namely passes largely through the axis of rotation of the actuator, so that no rotation of the actuator can be generated.
  • the actuator comprise at least one position sensor.
  • an exhaust gas recirculation valve which determines the amount of recirculated exhaust gas. Accordingly, the actuator of an exhaust gas recirculation valve is preferably attached to the radiator housing.
  • bypass valve It has proven to be beneficial for the bypass valve to connect this with a vacuum actuator or an electric actuator.
  • exhaust gas recirculation system 10 has a radiator 12, a (in Fig. 1 unrecognizable) exhaust gas recirculation valve, an actuator 14 for this purpose, a bypass valve 16 and a vacuum actuator 18 for the bypass valve 16.
  • the supply of the exhaust gas to be recirculated takes place through the inflow 20.
  • This has in the embodiment shown at its end a flange 22 for connection to the exhaust gas recirculation line.
  • the feeder 20 has a bend of approximately 90 °, at the end of which the exhaust gas recirculation valve actuated by the actuator 14 is provided.
  • the exhaust gas recirculation valve may be configured as described above, and controls the amount of recirculated exhaust gas.
  • bypass valve 16 Downstream of the flow direction is the bypass valve 16 which, in the embodiment shown, controls the amount of exhaust gas which is passed through a correspondingly insulated (unrecognizable) bypass pipe in order to achieve a significantly lower cooling effect than for those pipes (not recognizable) which are also, but not or slightly isolated, passed through the radiator 12.
  • the radiator 12 has a housing 24, in which both at least one bypass pipe as also those lines are arranged through which the exhaust gas to be cooled flows.
  • the said pipes and tubes are lapped by coolant, for example water, by suitable inflows and outflows, of which Fig. 1 one denoted by "26", is added and removed.
  • the actuator 14 is arranged for the exhaust gas recirculation valve and accordingly protected against unfavorable, too high temperatures.
  • the actuator 14 is designed, for example as a DC motor, and the motor shaft is followed by a gear 28, which in more detail in Fig. 2 can be seen.
  • the output of the transmission is effected by a lever 30, which is connected in the case shown via a ball joint with a coupling rod 32. About another ball joint, the connection is made with a lever 34 which is attached to the rotary shaft of the exhaust gas recirculation valve.
  • a lever 34 which is attached to the rotary shaft of the exhaust gas recirculation valve.
  • Fig. 2 This is supplementary in Fig. 2 recognizable, showing a top view with removed gear cover. Accordingly, the motor shaft can be seen with a comparatively small pinion 36, which acts on a comparatively large pinion 38. This is connected to another small pinion 40, which is engaged with a toothed segment 42. This segment 42 is connected to the lever 30, from which the force on the coupling rod 32 and the lever 34 (see. Fig. 1 ) is transmitted to the exhaust gas recirculation valve. The size of the toothed segment 42 corresponds approximately to the intended range of motion. In Fig. 2 It can also be seen that the actuator, in the case shown on the toothed segment 42, has a position sensor 44. Finally go out Fig. 2 further inflows or outflows 26 for the liquid coolant out. In the embodiment shown, a holder 46 is further provided for mounting the exhaust gas recirculation system to a surrounding component.
  • Fig. 3 shows a further embodiment, in particular with regard to the transmission of the force from the actuator 14 to the (in Fig. 3 also not recognizable) exhaust gas recirculation valve is designed differently.
  • the "output" of the actuator or its transmission is again formed by a lever 30, which in turn is connected via a ball joint with a coupling rod 32.
  • the connection from the coupling rod 32 to the exhaust gas recirculation valve is also via a ball joint and connected to the axis of rotation of the exhaust gas recirculation valve lever 34.
  • the lever 30 and the coupling rod 32 are in a nearly parallel orientation.
  • the lever 34 could lie in a common plane with the lever 30 and the coupling rod 32, but is in the embodiment of Fig. 3 a little, as shown by Fig. 3 , "tilted" in the direction of the viewer.
  • Out Fig. 3 is a preferred measure to recognize that in the in Fig. 3 shown closed or slightly open state of the exhaust gas recirculation valve, the coupling rod 32 and provided on the actuator lever 30 are largely aligned. This has the consequence that pressure pulsations, which can act on the valve element, do not lead to a change in the position of the valve element.
  • the force thus generated extends namely in the direction of the coupling rod 32, thus in the direction of the lever 30 and thus largely by the axis of rotation 48 of the lever 30. Because the force largely passes through this axis, is of the pressure pulsations, for lack of a lever arm, no Torque applied to the lever, so that there is no risk that the position of the valve element changed by such pressure pulsations.
  • the exhaust gas recirculation system according to the invention thus provides a high level of operational reliability.
  • Fig. 4 can be seen from the sectional view of the exhaust gas recirculation valve 50, which is shown in its open position.
  • the axis of rotation 52 is for the reasons given above in two directions with respect to the valve 50 eccentric. Firstly, the axis of rotation in the flow direction A is offset from the valve 50, so that the axis of rotation 52 does not extend through the valve 50, which accordingly has an uninterrupted circumference and closes the valve seat 54 along its entire circumference.
  • the axis of rotation 52 as shown by Fig. 4 offset to the bottom, which means that the valve in the open state, that it is located at most on the edge of the flow and this affects only a small extent.
  • both the valve seat 54 and the edge of the valve 50 is conically formed on its side facing the valve seat 54 in order to achieve the most reliable possible sealing.
  • the bypass valve 16 can be seen, which has at its one end a rotation axis 56 and is designed as a kind of trumpet valve.
  • the bypass valve 16 closes the area leading to tubes that are cooled in the radiator 12.
  • the bypass valve closes the bypass line, so that the recirculated exhaust gas flows completely through the example in the radiator water-purged pipes and is cooled accordingly.
  • the bypass valve 16 and the exhaust gas recirculation valve 50 are integrated into a common one-piece housing 58.

Abstract

Ein Abgasrückführsystem (10) mit zumindest einem Kühler (12) mit einem Gehäuse (24) und zumindest einem Ventil (50) mit einem schwenkend betätigten Ventilelement auf einer Zuströmseite (20) zeichnet sich dadurch aus, dass ein Aktuator (14) für das Ventil an dem Kühlergehäuse (24) angebracht ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführsystem.
  • Auf dem Gebiet der Verbrennungsmotoren ist es bekannt, in Abhängigkeit vom Betriebszustand Abgas auf die Frischluftseite zurückzuführen, um den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemission zu senken. In diesem Zusammenhang kann das Abgas ferner, ebenfalls in Abhängigkeit vom Betriebszustand, zumindest teilweise durch einen Abgaskühler geleitet werden, um die Temperatur des rückgeführten Abgases gezielt einzustellen.
    • Stand der Technik
  • Aus der EP 0 916 837 A1 ist eine Vorrichtung zur Abgasrückführung bekannt, bei dem ein Stellelement für ein Ventil, das die rückgeführte Abgasmenge bestimmt, an einem Flansch des Abgaskühlers angebracht ist.
  • Die JP 9-88727 betrifft einen Abgaskühler, in dessen Innerem ein translatorisch bewegbares Ventil vorgesehen ist, dessen Stellelement an einem Mantel des Abgaskühlers angebracht ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abgasrückführsystem zu schaffen, das unter allen vorkommenden Betriebsbedingungen einen besonders zuverlässigen Betrieb ermöglicht.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das im Anspruch 1 beschriebene Abgasrückführsystem.
  • Demzufolge weist dieses zumindest einen Kühler mit einem Gehäuse sowie zumindest ein schwenkend oder drehend betätigbares Ventil auf einer Zuströmseite auf. Das Gehäuse des Kühlers wird beispielsweise dazu genutzt, diejenigen Leitungen, durch die das rückzuführende Abgas strömt, sowie gegebenenfalls eine in geeigneter Weise isolierte Bypassleitung aufzunehmen. In dem Gehäuse befindet sich im Betrieb ein Kühlmittel, wie z.B. Wasser, das die genannten Leitungen umströmt, und damit das durch die entsprechenden Leitungen geführte Abgas kühlt. Das Bypassrohr ist entweder außerhalb des Kühlergehäuses vorgesehen, oder innerhalb desselben und in geeigneter Weise isoliert, so dass hier eine wesentlich weniger umfangreiche Kühlung des rückgeführten Abgases erfolgt. Insbesondere kann der Kühler des hierin beschriebenen Abgasrückführsystems so gestaltet sein, wie dies in der EP 1 277 945 A1 der Anmelderin beschrieben ist, deren Offenbarung, insbesondere im Hinblick auf den Kühler zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
  • Die Anordnung des Ventils auf der Zuströmseite bietet den Vorteil, dass hier das Abgas vergleichsweise heiß ist, so dass eine deutlich verringerte Gefahr von Ablagerungen und Verschmutzungen besteht, die zu Verklebungen des Ventils auf seinem Ventilsitz führen könnten. Wenn dennoch derartige Probleme auftreten, die zu einem gewissen Anhaften des Ventils an seinem Ventilsitz führen können, bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ventils als schwenkend betätigtes Ventil Vorteile. Hierunter wird verstanden, dass nicht nur der Aktuator für das Ventil schwenkend gestaltet ist, sondern dass sich auch das Ventil bzw. das Ventilelement selbst zwischen der geschlossenen und der geöffneten Stellung, sowie umgekehrt, schwenkend bewegt. Hierdurch kann, wie nachfolgend genauer beschrieben, mit einfachen Mitteln ein sicherer Betrieb, insbesondere im Hinblick auf ein zuverlässiges Öffnen gewährleistet werden. Insbesondere kann es sich bei dem Ventil um das in der EP 1 245 820 A1 der Rechtsvorgängerin der Anmelderin beschriebene Ventil handeln, deren Offenbarung insbesondere im Hinblick auf das darin beschriebene Ventil ebenfalls durch die Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Ferner kann ein schwenkend betätigtes Ventilelement in günstiger Weise und vergleichsweise einfachen Mitteln so angeordnet werden, dass es auch im geöffneten Zustand die Strömung des Abgases möglichst wenig beeinflusst und damit der Strömungswiderstand am Ventil minimiert wird. Diesbezüglich sei auf die EP 1 544 449 A1 der Anmelderin verwiesen, deren Offenbarung, insbesondere im Hinblick auf die Abschirmung des Ventilelements im geöffneten Zustand, zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
  • Wenngleich es die genannten Vorteile bietet, das Ventil auf der Zuströmseite anzuordnen, ist dieser Bereich aufgrund der auftretenden Temperaturen für den Aktuator des Ventils ungünstig. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Aktuator für das Ventil an dem Kühlergehäuse vorgesehen ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Kühlung des Aktuators erfolgen. Insbesondere wird eine übermäßige Erwärmung des Aktuators vermieden, so dass eine hohe Betriebssicherheit erreicht wird. Wie erwähnt, kann das Kühlergehäuse beispielsweise das (üblicherweise flüssige) Kühlmittel aufnehmen, das zur Kühlung des durch die entsprechenden Leitungen strömenden Abgases verwendet wird. Hierdurch ist auch das Kühlergehäuse selbst gekühlt, so dass sich in vorteilhafter Weise der entsprechende Kühleffekt für den Aktuator ergibt. Der Aktuator kann auch als Stellelement bezeichnet sein und kann beispielsweise als Elektromotor, insbesondere DC-Motor ausgeführt sein.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Bei einem schwenkend betätigten, beispielsweise weitgehend kreisrunden Ventil bietet die Anordnung der Drehachse stets eine besondere Herausforderung. Insbesondere treten häufig Dichtigkeitsprobleme auf, wenn die Drehachse "durch" das Ventilelement verläuft und insoweit der Rand des Ventilelements unterbrochen ist. Vor diesem Hintergrund wird bevorzugt, dass das Ventilelement bezüglich seiner Drehachse zumindest einfach exzentrisch vorgesehen ist. Mit anderen Worten kann die Drehachse von dem Ventilelement, im geschlossenen Zustand betrachtet, in Strömungsrichtung oder entgegengesetzt hierzu versetzt sein, so dass der Rand des Ventilelements nicht unterbrochen werden muss und ein zuverlässiges Schließen gewährleistet werden kann. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Drehachse bezüglich des Ventilelements, erneut im geschlossenen Zustand betrachtet, in einer Richtung senkrecht zu der Strömungsrichtung versetzt, d.h. exzentrisch, vorgesehen sein.
  • Wie bereits angedeutet, wird aus Gründen des zuverlässigen Schließens für das Ventilelement bevorzugt, dass dieses einen Ventilsitz um seinen gesamten Umfang verschließt, d.h. dass sein Rand im Wesentlichen nicht unterbrochen ist.
  • Für die Verbindung des Aktuators mit dem Ventil hat es sich als günstig erwiesen, diesen über zumindest einen Hebel und zumindest ein Verbindungselement, wie eine Koppelstange mit dem Ventil zu verbinden. Dies bietet erhebliche gestalterische Freiheiten und ermöglicht gleichzeitig die oben beschriebene günstige Anordnung des Ventils auf der "heißen" Seite und die Anordnung des Aktuators an einem gekühlten Bauteil.
  • Um die Gestaltungsfreiheit weiter zu erhöhen, wird derzeit bevorzugt, zumindest ein Gelenk, bspw. ein Kugelgelenk zwischen zumindest einem Hebel und zumindest einer Koppelstange vorzusehen.
  • Für den zuverlässigen Betrieb, insbesondere bei einem geringfügigen Öffnen des Ventils, ist es günstig, wenn in einem zumindest nahezu geschlossenen Zustand des Ventils die Koppelstange und zumindest ein Hebel, bevorzugt ein Hebel des Aktuators, miteinander zumindest weitgehend fluchten. In dem beschriebenen geringfügig geöffneten Zustand können in dem rückgeführten Abgas Druckpulsationen auftreten, die auf das Ventilelement einwirken. Wenn die Koppelstange und insbesondere ein an dem Aktuator vorgesehener Hebel miteinander fluchten, können diese von dem Abgas auf das Ventilelement wirkenden Kräfte die Stellung des Ventilelements nicht ändern, da dieses gewissermaßen blockiert oder gesperrt ist. Die Richtung der auf die Koppelstange wirkenden Kraft infolge der Druckpulsationen verläuft nämlich weitgehend durch die Drehachse des Aktuators, so dass keine Drehung des Aktuators erzeugt werden kann. Insbesondere in Kombination mit einem zumindest einfach exzentrisch vorgesehenen Ventilelement, das im Hinblick auf den Abgasdruck nicht vollständig ausgeglichen ist, hat sich die beschriebene Maßnahme, das weitgehende Fluchten der Koppelstange und zumindest eines Hebels in einem geringfügig geöffneten Zustand des Ventilelements, als äußerst günstig erwiesen. Selbst die Neigung eines nicht balancierten Ventilelements, seine Stellung infolge von Pulsationen des Abgasdrucks zu verändern, wird nämlich unterbunden. Insoweit kann der beschriebene Mechanismus zwischen Aktuator und Ventil als selbsthemmend bezeichnet werden. Im Hinblick hierauf sowie auf weitere Einzelheiten des beschriebenen Mechanismus wird auf die EP 1 462 643 A1 und EP 1 640 593 A1 der Anmelderin verwiesen, deren Offenbarung, insbesondere im Hinblick auf den Öffnungs- und Schließmechanismus und besonders im Hinblick auf die hierbei erzielte Verstärkung der Öffnungs- und/oder Schließkraft zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
  • Für den zuverlässigen Betrieb und die Möglichkeit, die Stellung des Ventils zu steuern oder zu regeln, wird derzeit bevorzugt, dass der Aktuator zumindest einen Positionssensor aufweist.
  • Als das beschriebene Ventil kann beispielsweise ein Abgasrückführventil vorgesehen sein, das die Menge des rückgeführten Abgases bestimmt. Dementsprechend ist bevorzugt der Aktuator eines Abgasrückführventils an dem Kühlergehäuse angebracht.
  • Zur Regelung der Temperatur des rückgeführten Abgases wird ferner bevorzugt, zusätzlich ein (Kühler-)Bypassventil vorzusehen, so dass insgesamt die Temperatur des rückgeführten Abgases gezielter eingestellt werden kann. Diesbezüglich bietet es im Hinblick auf die Kompaktheit des Abgasrückführsystems Vorteile, wenn zumindest zwei Ventile, beispielsweise ein Abgasrückführventil und ein Bypassventil, in ein Gehäuse integriert sind.
  • Hierbei hat es sich für das Bypassventil als günstig erwiesen, dieses mit einem Vakuumaktuator oder einem elektrischen Aktuator zu verbinden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhaft in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Unteransicht eines erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems in einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf das Abgasrückführsystem gemäß Fig. 1 mit abgenommener Abdeckung eines Aktuatorgetriebes;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems; und
    Fig. 4
    eine Schnittansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems.
    Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
  • Das in Fig. 1 dargestellte Abgasrückführsystem 10 weist einen Kühler 12, ein (in Fig. 1 nicht zu erkennendes) Abgasrückführventil, einen Aktuator 14 hierfür, ein Bypassventil 16 sowie einen Vakuumaktuator 18 für das Bypassventil 16 auf. Die Zufuhr des rückzuführenden Abgases erfolgt durch die Zuströmung 20. Diese weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an ihrem Ende einen Flansch 22 zur Verbindung mit der Abgasrückführleitung auf. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Zuführung 20 einen Knick um etwa 90° auf, an dessen Ende das durch den Aktuator 14 betätigte Abgasrückführventil vorgesehen ist. Das Abgasrückführventil kann so gestaltet sein, wie oben beschrieben, und steuert die rückgeführte Abgasmenge. In Strömungsrichtung nachfolgend befindet sich das Bypassventil 16, das bei der gezeigten Ausführungsform diejenige Abgasmenge steuert, die durch ein entsprechend isoliertes (nicht erkennbares) Bypassrohr geführt wird, um eine deutlich geringere Kühlwirkung zu erreichen, als dies für diejenigen (nicht erkennbaren) Leitungen der Fall ist, die ebenfalls, jedoch nicht oder geringfügig isoliert, durch den Kühler 12 geführt werden.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Kühler 12 ein Gehäuse 24 auf, in dem sowohl zumindest ein Bypassrohr als auch diejenigen Leitungen angeordnet sind, durch die das zu kühlende Abgas strömt. Die genannten Leitungen und Rohre werden von Kühlmittel umspült, beispielsweise Wasser, das durch geeignete Zu- und Abflüsse, von denen in Fig. 1 einer mit "26" bezeichnet ist, zu- und abgeführt wird. An dem entsprechend kühlen Kühlergehäuse 24 ist der Aktuator 14 für das Abgasrückführventil angeordnet und dementsprechend vor ungünstigen, zu hohen Temperaturen geschützt. Der Aktuator 14 ist beispielsweise als DC-Motor ausgeführt, und an die Motorwelle schließt sich ein Getriebe 28 an, das genauer in Fig. 2 zu erkennen ist. Der Ausgang des Getriebes erfolgt durch einen Hebel 30, der in dem gezeigten Fall über ein Kugelgelenk mit einer Koppelstange 32 verbunden ist. Über ein weiteres Kugelgelenk erfolgt die Verbindung mit einem Hebel 34, der an der Drehwelle des Abgasrückführventils angebracht ist. Hierdurch, insbesondere durch die Verwendung des Hebels und der Koppelstange 32, ergibt sich die Möglichkeit, den Aktuator 14 in vorteilhafter Weise mit deutlichem Abstand zu der (heißen) Zuströmseite anzuordnen. Ferner ergibt sich, insbesondere in Kombination mit den Kugelgelenken, eine hohe gestalterische Freiheit im Hinblick auf die Lagebeziehung zwischen dem Abgasrückführventil und dem Aktuator hierfür.
  • Dies ist ergänzend in Fig. 2 zu erkennen, die eine Draufsicht mit abgenommener Getriebeabdeckung zeigt. Dementsprechend ist die Motorwelle mit einem vergleichsweise kleinen Ritzel 36 zu erkennen, das auf ein vergleichsweise großes Ritzel 38 wirkt. Dieses ist mit einem weiteren kleinen Ritzel 40 verbunden, das mit einem gezahnten Segment 42 in Eingriff ist. Dieses Segment 42 ist mit dem Hebel 30 verbunden, von dem die Kraft auf die Koppelstange 32 und über den Hebel 34 (vgl. Fig. 1) auf das Abgasrückführventil übertragen wird. Die Größe des Zahnsegments 42 entspricht in etwa dem vorgesehenen Bewegungsbereich. In Fig. 2 ist ferner zu erkennen, dass der Aktuator, in dem gezeigten Fall an dem Zahnsegment 42, einen Positionssensor 44 aufweist. Schließlich gehen aus Fig. 2 weitere Zu- oder Abflüsse 26 für das flüssige Kühlmittel hervor. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ferner eine Halterung 46 zur Anbringung des Abgasrückführsystems an ein umliegendes Bauteil vorgesehen.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, die insbesondere im Hinblick auf die Übertragung der Kraft von dem Aktuator 14 zu dem (in Fig. 3 ebenfalls nicht erkennbaren) Abgasrückführventil anders gestaltet ist. Der "Ausgang" des Aktuators bzw. dessen Getriebe wird erneut durch einen Hebel 30 gebildet, der wiederum über ein Kugelgelenk mit einer Koppelstange 32 verbunden ist. Die Verbindung von der Koppelstange 32 zu dem Abgasrückführventil erfolgt ebenfalls über ein Kugelgelenk und einen mit der Drehachse des Abgasrückführventils verbundenen Hebel 34. Bei der gezeigten Ausführungsform befinden sich jedoch der Hebel 30 und die Koppelstange 32 in einer nahezu parallelen Ausrichtung. Der Hebel 34 könnte in einer gemeinsamen Ebene mit dem Hebel 30 und der Koppelstange 32 liegen, ist jedoch bei der Ausführungsform von Fig. 3 ein wenig, gemäß der Darstellung von Fig. 3, in Richtung des Betrachters "gekippt".
  • Aus Fig. 3 ist eine bevorzugte Maßnahme dahingehend zu erkennen, dass in dem in Fig. 3 gezeigten geschlossenen oder geringfügig geöffneten Zustand des Abgasrückführventils die Koppelstange 32 und der an dem Aktuator vorgesehene Hebel 30 weitgehend miteinander fluchten. Dies hat zur Folge, dass Druckpulsationen, die auf das Ventilelement wirken können, nicht zu einer Veränderung der Stellung des Ventilelements führen. Die hierdurch erzeugte Kraft verläuft nämlich in Richtung der Koppelstange 32, damit in Richtung des Hebels 30 und somit weitgehend durch die Drehachse 48 des Hebels 30. Dadurch, dass die Kraft weitgehend durch diese Achse verläuft, wird von den Druckpulsationen, mangels eines Hebelarms, kein Drehmoment auf den Hebel aufgebracht, so dass keine Gefahr besteht, dass sich die Stellung des Ventilelements durch derartige Druckpulsationen verändert.
  • Auch in dieser Hinsicht bietet das erfindungsgemäße Abgasrückführsystem somit eine hohe Betriebssicherheit.
  • In Fig. 4 ist anhand der Schnittdarstellung das Abgasrückführventil 50 zu erkennen, das in seiner geöffneten Stellung gezeigt ist. Die Drehachse 52 ist aus den oben angegebenen Gründen in zweifacher Richtung gegenüber dem Ventil 50 exzentrisch. Zum einen ist die Drehachse in der Strömungsrichtung A von dem Ventil 50 versetzt, so dass sich die Drehachse 52 nicht durch das Ventil 50 erstreckt, das dementsprechend einen ununterbrochenen Umfang aufweist und den Ventilsitz 54 entlang seines gesamten Umfangs verschließt. Darüber hinaus ist die Drehachse 52 gemäß der Darstellung von Fig. 4 zur Unterseite hin versetzt, was für das Ventil im geöffneten Zustand bedeutet, dass es sich allenfalls am Rande der Strömung befindet und diese nur in geringem Umfang beeinflusst. Wie in der Fig. 4 zu erkennen ist, ist sowohl der Ventilsitz 54 als auch der Rand des Ventils 50 an seiner zu dem Ventilsitz 54 gerichteten Seite konisch ausgebildet, um eine möglichst zuverlässige Abdichtung zu erreichen.
  • In Fig. 4 ist ferner das Bypassventil 16 zu erkennen, das an seinem einen Ende eine Drehachse 56 aufweist und als eine Art Trompetenventil ausgeführt ist. In der in Fig. 4 gezeigten Stellung verschließt das Bypassventil 16 denjenigen Bereich, der zu Rohren führt, die in dem Kühler 12 gekühlt werden. In der anderen Stellung, d.h. gegenüber der in Fig. 4 gezeigten Stellung um etwa 60° entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, verschließt das Bypassventil die Bypassleitung, so dass das rückgeführte Abgas vollständig durch die in dem Kühler beispielsweise mit Wasser umspülten Rohre strömt und dementsprechend gekühlt wird. Anhand der Fig. 4 ist ferner zu erkennen, dass das Bypassventil 16 und das Abgasrückführventil 50 in ein gemeinsames einstückiges Gehäuse 58 integriert sind.

Claims (10)

  1. Abgasrückführsystem (10) mit zumindest einem Kühler (12) mit einem Gehäuse (24) und zumindest einem Ventil (50) mit einem schwenkend betätigten Ventilelement auf einer Zuströmseite (20),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Aktuator (14) für das Ventil an dem Kühlergehäuse (24) angebracht ist.
  2. Abgasrückführsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ventilelement bezüglich seiner Drehachse (52) zumindest in einer Richtung exzentrisch vorgesehen ist.
  3. Abgasrückführsystem nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ventilelement einen Ventilsitz (54) um seinen gesamten Umfang verschließt.
  4. Abgasrückführsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Aktuator (14) über zumindest einen Hebel (30, 34) und zumindest ein Verbindungselement, wie eine Koppelstange (32) mit dem Ventil (50) verbunden ist.
  5. Abgasrückführsystem nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Gelenk, wie ein Kugelgelenk zwischen zumindest einem Hebel (30, 34) und zumindest einem Verbindungselement, wie einer Koppelstange (32) vorgesehen ist.
  6. Abgasrückführsystem nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest in einem nahezu geschlossenen Zustand des Ventils (50) die Koppelstange (32) und zumindest ein Hebel (30), bevorzugt ein Hebel (30) des Aktuators (14), miteinander zumindest weitgehend fluchten.
  7. Abgasrückführsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Aktuator (14) zumindest einen Positionssensor (44) aufweist.
  8. Abgasrückführsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Ventil (50) ein Abgasrückführventil vorgesehen ist, dessen Aktuator (14) an dem Kühlergehäuse (24) angebracht ist.
  9. Abgasrückführsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ferner ein Kühler-Bypassventil (16) vorgesehen ist, das mit dem Ventil (50) in ein gemeinsames Gehäuse (58) integriert ist.
  10. Abgasrückführsystem nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bypassventil (16) mit einem Vakuumaktuator (18) oder einem elektrischen Aktuator verbunden ist.
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