EP3683434A1 - Abgasrückführventil für eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Abgasrückführventil für eine verbrennungskraftmaschine Download PDF

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EP3683434A1
EP3683434A1 EP19217952.1A EP19217952A EP3683434A1 EP 3683434 A1 EP3683434 A1 EP 3683434A1 EP 19217952 A EP19217952 A EP 19217952A EP 3683434 A1 EP3683434 A1 EP 3683434A1
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EP
European Patent Office
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valve
valve rod
guide
exhaust gas
combustion engine
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Application number
EP19217952.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3683434B1 (de
Inventor
Norbert Simons
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Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
    • F02M26/67—Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/74—Protection from damage, e.g. shielding means

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas recirculation valve for an internal combustion engine with a housing with an inlet and an outlet, a translationally movable valve body, the movement of which allows a flow cross section between the inlet and the outlet to be regulated, a valve rod, which is fixedly connected to the valve body, an actuator Via which the valve rod with the valve body can be placed on a valve seat or can be lifted off the valve seat that surrounds the controllable flow cross-section, a guide bushing that is arranged in the housing and in which the valve rod is mounted, and sealing means for sealing a gap between the guide bushing and the valve rod movable in the guide bush.
  • Exhaust gas recirculation valves are used to regulate an exhaust gas flow which is returned to the cylinders of the internal combustion engine, which is fed back to the combustion in the cylinders, and to reduce the nitrogen emissions.
  • valves are usually designed as lift valves, in which a valve body attached to a valve rod can be lifted or lowered onto an actuator from a valve seat between an inlet and an outlet, intermediate positions being able to be approached exactly for precise control.
  • the free cross-section between the inlet and the outlet is regulated in order to return an optimal exhaust gas flow.
  • electric motor actuators with downstream gears are used to actuate the valve rod coupled to the valve body.
  • one or more piston rings are arranged on the valve rod in a first guide section facing the valve body within the guide bushing, via which the valve rod is slidably mounted in the guide bushing and in a second guide section further away from the valve body the valve rod is slidably mounted directly in the guide bushing penetration of exhaust gas or contaminants along the valve rod can be very reliably prevented even under high thermal loads.
  • the sliding area between the guide bush and the valve rod is located in an area shielded by the piston rings, in which the penetration of contaminants is reliably avoided.
  • the use of the piston rings in the area facing the exhaust gas maintains the lubricity over a long service life, so that low actuating forces are required.
  • the frictional resistance is reduced in comparison to known designs because the pairing of piston ring and guide bushing has very good sliding properties.
  • a sealing ring is preferably arranged inside the guide bush in a sealing section which is formed axially between the first guide section and the second guide section, along which the valve rod can be moved in a sliding manner.
  • This sealing ring provides additional protection for the sliding surface between the valve rod and the guide bushing, in particular the penetration of gases in the direction of the actuator through this sealing ring is reliably avoided, as a result of which the thermal load on the actuator is reduced.
  • the sealing ring advantageously lies axially with its first axial end against the second guide section of the guide bush, thereby preventing a seal directly at the entrance to the gap between the second guide section and the valve rod, since the flow resistance is increased at this position.
  • the guide bush has a constriction, against which the sealing ring bears with its second axial end opposite the first axial end, as a result of which the axial position of the sealing ring is fixed in the guide bush without having to use additional components.
  • the sealing ring is inserted into the recess with slight deformation and then the valve rod is inserted into the guide bush.
  • the guide bushing is arranged at a distance from the valve rod outside the second guide section. In this way, the sliding surface of the guide bush is reduced to the areas in which the piston rings are used for guidance and the area which is arranged beyond the sealing ring. This will cause a scoring Friction between the guide bushing and the valve rod in the area that is displaced into the second guide section is prevented, so that damage in the second guide section is significantly reduced.
  • the guide bush has a uniform inner diameter from its axial end facing the valve body to the constriction.
  • the piston rings preferably have an oblique or stepped slot, as a result of which the penetration of contaminants through the slot is significantly reduced compared to vertical slots.
  • the at least one piston ring is preferably arranged in a radial groove of the valve rod. This enables simple assembly of the piston ring with a high sealing effect both along the valve rod and to the guide bush along which the piston rings slide.
  • exactly two piston rings are arranged axially spaced apart from one another on the valve rod. These two piston rings arranged one behind the other significantly increase the sealing effect, since they act like a labyrinth seal.
  • Exactly one sealing ring is preferably arranged in the guide bushing, since it has been found that this, in interaction with the piston rings, ensures an adequate and very good seal with the actuator.
  • the sealing ring is advantageously a radial shaft sealing ring, which ensures a high sealing effect over a long service life even for such a globe valve.
  • An exhaust gas recirculation valve for an internal combustion engine is thus created, in which a very good sealing of the gap between the valve rod and the guide bush is ensured with simple and inexpensive means and the wear is reduced in comparison to known designs, so that a long service life is achieved.
  • This prevents solid or liquid contaminants from entering the guide area between the valve rod and the guide bush, which would lead to stiffness of the valve and increased wear and also prevents hot or contaminated gases from entering the actuator, so that the actuator is prevented is protected against thermal overload or corrosion.
  • the figure shows a section of a side view of an exhaust gas recirculation valve according to the invention in a sectional view.
  • the exhaust gas recirculation valve has a housing 10 with an inlet 12 and an outlet 14 for the exhaust gas, to which an actuator housing 16 is fastened, in which an actuator 18 is arranged, which consists of an electric motor 20 only partially shown and one driven by the electric motor 20 , also only partially recognizable gear 22, via which the movement of the electric motor 20 is transmitted reduced to a valve rod 24.
  • the gear 22 can have an eccentric, not shown, which cooperates with a backdrop, not shown, whereby the rotary movement of the electric motor 20 is translated into a translational movement of the valve rod 24, which is at least operatively connected to the backdrop.
  • the backdrop and the eccentric protrude into a gear chamber 26, which is closed by a cover cap 28, which just as the actuator housing 16 is attached to the housing 10.
  • a return spring 30 radially surrounding the valve rod 24, which is supported on the housing 10 and biases the exhaust gas recirculation valve in the closing direction.
  • valve rod 24 is mounted in a guide bush 32 which is fastened in a bore 34 in the housing 10.
  • a valve body 36 is fastened, which cooperates with a valve seat 38, which is formed between the inlet 12 and the outlet 14 in the housing 10.
  • valve rod 24 In order to seal a gap 40 between the valve rod 24 and the guide bush 32, the valve rod 24 is provided with radially surrounding sealing means 42.
  • these consist of two piston rings 44 lying axially one above the other but axially spaced apart, which are made, for example, of coated stainless steel and are each arranged in a circumferential radial groove 46.
  • Each of these piston rings 44 has an obliquely extending slot 48, as a result of which the flow resistance and thus the sealing effect are increased by the incline.
  • the piston rings 44 run in a first guide section 50 of the guide bush 32, which in the figure is at the bottom and points towards the valve body 36, and lie against the outside thereof, so that the valve rod 24 is slidably guided in the guide bush 32 via the piston rings 44.
  • the two piston rings 44 are first bent up and inserted into the radial grooves 46 and then inserted with the valve rod 24 into the guide bush 32.
  • a second guide section 52 of the guide bush 32 is formed at the opposite second end, which is remote from the valve body 36. In this guide section 52, the valve rod 24 slides directly on the inner circumference of the guide bush 32.
  • This second guide section 52 is adjoined by a sealing section 54 of the guide bush 32, which is arranged between the first guide section 50 and the second guide section 52.
  • the guide bush 32 has an enlarged diameter, in which a sealing ring 56 is arranged, which can be designed in particular as a radial shaft sealing ring.
  • the sealing ring 56 bears with its first axial end 58 against the end of the second guide section 52 and with its second axial end 60 facing the valve body 36 against a constriction 62 of the guide bush 32, which, however, is also at a distance from the valve rod 24.
  • the sealing ring 56 is assembled by pushing it from the end of the guide bushing 32 facing the valve body 36 into the guide bushing 32, which has a constant inner diameter from this axial end to the constriction, and then by being compressed via the constriction 62 and into it the constriction 62 resulting radial groove is inserted where it unfolds again.
  • valve rod 24 with the piston rings 44 can then simply be inserted into the guide bush 32, since the guide bush 32 itself is connected to the valve rod 24 except in the second Guide section 52 is at a distance from the valve rod 24, which is from the first guide section.
  • the result of the construction described is that a high level of tightness is achieved against the exhaust gas and thus also against any soot and condensate that may be present, and a long-lasting smoothness of the valve rod during translational movement is ensured.
  • the guide in the guide bushing in the area near the exhaust gas is produced via the piston rings which are insensitive to dirt and yet always have good sliding properties.
  • the direct guidance of the valve rod in the guide bushing is limited to a short area, which is additionally protected from dirt by the sealing ring. This reliably prevents the exhaust gas recirculation valves from getting stuck or even jamming, even at high temperatures.

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Abstract

Abgasrückführventile für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Gehäuse (10) mit einem Einlass (12) und einem Auslass (14), einem translatorisch bewegbaren Ventilkörper (36), durch dessen Bewegung ein Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass (12) und dem Auslass (14) regelbar ist, einer Ventilstange (24), die mit dem Ventilkörper (36) fest verbunden ist, einem Aktor (18), über den die Ventilstange (24) mit dem Ventilkörper (36) auf einen Ventilsitz (38) absetzbar oder von dem Ventilsitz (38) abhebbar ist, der den regelbaren Durchströmungsquerschnitt umgibt, einer Führungsbuchse (32), die im Gehäuse (10) angeordnet ist und in der die Ventilstange (24) gelagert ist, und Dichtmitteln (42) zur Abdichtung eines Spaltes zwischen der Führungsbuchse (32) und der in der Führungsbuchse (32) bewegbaren Ventilstange (24), sind bekannt, jedoch häufig bei hoher thermischer Belastung empfindlich gegen Verunreinigungen.
Um eine Leichtgängigkeit und hohe Dichtigkeit auch bei hohen thermischen Belastungen sicher zu stellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass auf der Ventilstange (24) in einem zum Ventilkörper (36) weisenden ersten Führungsabschnitt (50) innerhalb der Führungsbuchse (32) ein oder mehrere Kolbenringe (44) angeordnet sind, über die die Ventilstange (24) in der Führungsbuchse (32) gleitend gelagert ist und in einem weiter vom Ventilkörper (36) entfernten zweiten Führungsabschnitt (52) die Ventilstange (24) unmittelbar in der Führungsbuchse (32) gleitend gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, einem translatorisch bewegbaren Ventilkörper, durch dessen Bewegung ein Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass regelbar ist, einer Ventilstange, die mit dem Ventilkörper fest verbunden ist, einem Aktor über den die Ventilstange mit dem Ventilkörper auf einen Ventilsitz absetzbar oder von dem Ventilsitz abhebbar ist, der den regelbaren Durchströmungsquerschnitt umgibt, einer Führungsbuchse, die im Gehäuse angeordnet ist und in der die Ventilstange gelagert ist und Dichtmitteln zur Abdichtung eines Spaltes zwischen der Führungsbuchse und der in der Führungsbuchse bewegbaren Ventilstange.
  • Abgasrückführventile dienen zur Regelung eines in die Zylinder des Verbrennungsmotors zurückgeführten Abgasstromes, der in den Zylindern erneut der Verbrennung zugeführt wird, und die Stickstoffemissionen zu reduzieren.
  • Diese Ventile werden üblicherweise als Hubventile ausgeführt, bei denen ein an einer Ventilstange befestigter Ventilkörper über einen Aktor von einem Ventilsitz zwischen einem Einlass und einem Auslass abhebbar ist oder auf diesen absenkbar ist, wobei zur genauen Regelung auch Zwischenpositionen exakt angefahren werden können. Abhängig von der vorhandenen Motorlast wird so der freie Querschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass geregelt, um einen optimalen Abgasstrom zurückzuführen. Für eine möglichst genaue Regelung werden zumeist elektromotorische Aktoren mit nachgeschalteten Getrieben zur Betätigung der mit dem Ventilkörper gekoppelten Ventilstange verwendet.
  • Problematisch sind jedoch die korrosiven Gase sowie die im Abgasstrom enthaltenen Partikel, beispielsweise Rußpartikel im Abgasstrom eines Dieselmotors sowie die vorhandene thermische Belastung der Ventile und deren Aktoren. Diese setzen sich an der Ventilstange beziehungsweise zwischen der Ventilstange und der Führungsbuchse ab und führen zu einer Schwergängigkeit des Ventils, was bis zu einem Blockieren des Ventils führen kann. Zusätzlich gelangen heiße Abgasströme entlang der Ventilstange zum Aktor und können dort zu einer thermischen Überlastung führen.
  • Daher sind verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Ablagerungen und zur Abdichtung der Ventilstange bekannt geworden. So wird in der DE 10 2010 035 622 A1 ein Abgasrückführventil vorgeschlagen, bei dem an der zum Aktor weisenden Seite der Führungsbuchse ein Radialwellenlippendichtring angeordnet, über den das Eindringen eines Gasstroms oder von Partikeln in den Aktor vermieden werden soll. Dieser weist jedoch eine eingeschränkte thermische Belastbarkeit auf. Zusätzlich weist die Führungsbuchse einen zur Ventilstange gewandten Abschnitt verkleinerten Durchmessers auf, um Ablagerungen von der Ventilstange abzuschaben, bevor diese in den Spalt zwischen Ventilstange und Führungsabschnitt der Buchse gelangen. Die Führungsbuchse weist in bestimmten Abschnitten einen Spalt zur Ventilstange auf, um die mechanische Belastung des Dichtrings zu reduzieren.
  • Problematisch ist es jedoch, dass weiterhin Partikel in die Gleitpaarung zwischen der Ventilstange und der Führungsbuchse eindringen können, die die Führungsbuchse oder die Ventilstange schädigen, wodurch die Leichtgängigkeit der Ventilstange eingeschränkt wird. Des Weiteren kann ein Eindringen von Gas in Richtung des Aktors nicht ausgeschlossen werden, wodurch die thermische Belastung steigt, so dass häufig zusätzliche Kühlungen des Aktors notwendig werden.
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine bereit zu stellen, welches über eine lange Lebensdauer sowohl ein Eindringen von Partikeln als auch von Abgasen in Richtung des Aktors und in Richtung des Gleitbereiches zwischen der Führungsbuchse und der Ventilstange deutlich reduziert, so dass Schäden im Führungsbereich zwischen Ventilstange und Führungsbuchse vermieden werden und so die notwendigen Stellkräfte auch nach vielen Gebrauchsstunden gering bleiben. Gleichzeitig soll der Verschleiß reduziert werden. Dennoch soll dieses möglichst kostengünstig mit geringem Herstellungs- und Montageaufwand hergestellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass auf der Ventilstange in einem zum Ventilkörper weisenden ersten Führungsabschnitt innerhalb der Führungsbuchse ein oder mehrere Kolbenringe angeordnet sind, über die die Ventilstange in der Führungsbuchse gleitend gelagert ist und in einem weiter vom Ventilkörper entfernten zweiten Führungsabschnitt die Ventilstange unmittelbar in der Führungsbuchse gleitend gelagert ist, kann ein Eindringen von Abgas oder Verunreinigungen entlang der Ventilstange auch bei hohen thermischen Belastungen sehr zuverlässig verhindert werden. Insbesondere befindet sich dabei der Gleitbereich zwischen der Führungsbuchse und der Ventilstange in einem durch die Kolbenringe abgeschirmten Bereich, in den ein Eindringen von Verunreinigungen zuverlässig vermieden wird. Des Weiteren wird die Gleitfähigkeit durch die Verwendung der Kolbenringe im Abgas zugewandten Bereich über eine lange Lebensdauer aufrecht erhalten, so dass geringe Stellkräfte benötigt werden. Des Weiteren ist der Reibungswiderstand im Vergleich zu bekannten Ausführungen reduziert, da die Paarung Kolbenring zu Führungsbuchse sehr gute Gleiteigenschaften aufweist.
  • Vorzugsweise ist innerhalb der Führungsbuchse in einem Dichtabschnitt, der axial zwischen dem ersten Führungsabschnitt und dem zweiten Führungsabschnitt ausgebildet ist, ein Dichtring angeordnet, entlang dessen die Ventilstange gleitend bewegbar ist. Durch diesen Dichtring entsteht ein zusätzlicher Schutz der Gleitfläche zwischen der Ventilstange und der Führungsbuchse, wobei insbesondere das Eindringen von Gasen in Richtung des Aktors durch diesen Dichtring zuverlässig vermieden wird, wodurch die thermische Belastung des Aktors reduziert wird.
  • Dabei liegt der Dichtring vorteilhafterweise mit seinem ersten axialen Ende axial gegen den zweiten Führungsabschnitt der Führungsbuchse an, wodurch eine Abdichtung unmittelbar am Eintritt zum Spalt zwischen dem zweiten Führungsabschnitt und der Ventilstange verhindert wird, da der Strömungswiderstand an dieser Position erhöht wird.
  • In einer weiterführenden Ausbildung der Erfindung weist die Führungsbuchse eine Einschnürung aufweist, gegen die der Dichtring mit seinem zum ersten axialen Ende entgegengesetzten zweiten axialen Ende anliegt, wodurch die axiale Position des Dichtrings in der Führungsbuchse festgelegt wird, ohne zusätzliche Bauteile verwenden zu müssen. Zur Montage wird der Dichtring in die Ausnehmung unter leichter Verformung eingesteckt und anschließend die Ventilstange in die Führungsbuchse gesteckt.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn die Führungsbuchse außerhalb des zweiten Führungsabschnitts beabstandet zur Ventilstange angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Gleitfläche der Führungsbuchse reduziert auf die Bereiche, in denen die Kolbenringe zur Führung dienen und den Bereich, der jenseits des Dichtringes angeordnet ist. Damit wird eine Riefenbildung durch Reibung zwischen der Führungsbuchse und der Ventilstange in dem Bereich, der in den zweiten Führungsabschnitt verschoben wird, verhindert, so dass Schädigungen im zweiten Führungsabschnitt deutlich reduziert werden.
  • Zur besonders einfachen Fertigung weist die Führungsbuchse von ihrem zum Ventilkörper weisenden axialen Ende bis zur Einschnürung einen einheitlichen Innendurchmesser auf.
  • Des Weiteren weisen die Kolbenringe vorzugsweise einen schrägen oder gestuften Schlitz auf, wodurch ein Eindringen von Schmutzstoffen durch den Schlitz im Vergleich zu senkrechten Schlitzen deutlich reduziert wird.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Kolbenring in einer Radialnut der Ventilstange angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Montage des Kolbenrings bei gleichzeitig hoher Dichtwirkung sowohl entlang der Ventilstange als auch zur Führungsbuchse entlang derer die Kolbenringe gleiten.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf der Ventilstange genau zwei Kolbenringe axial beabstandet zueinander angeordnet. Durch diese zwei hintereinander angeordneten Kolbenringe wird die Dichtwirkung noch einmal deutlich erhöht, da sie wie eine Labyrinthdichtung wirken.
  • Vorzugsweise ist in der Führungsbuchse genau ein Dichtring angeordnet, da sich herausgestellt hat, dass dieser im Zusammenspiel mit den Kolbenringen eine ausreichende und sehr gute Abdichtung zum Aktor sicherstellt.
  • Der Dichtring ist dabei vorteilhafterweise ein Radialwellendichtring, der auch für ein derartiges Hubventil eine hohe Dichtwirkung über eine lange Lebensdauer sicherstellt.
  • Es wird somit ein Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine geschaffen, bei dem mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine sehr gute Abdichtung des Spaltes zwischen der Ventilstange und der Führungsbuchse sichergestellt wird und der Verschleiß im Vergleich zu bekannten Ausführungen reduziert wird, so dass eine lange Lebensdauer erreicht wird. Dabei wird sowohl ein Eindringen von festen oder flüssigen Schmutzstoffen in den Führungsbereich zwischen der Ventilstange und der Führungsbuchse verhindert, was zu einer Schwergängigkeit des Ventils und zu erhöhtem Verschleiß führen würde als auch ein Eindringen von heißen oder kontaminierten Gasen in den Aktor verhindert, so dass dieser vor einer thermischen Überlastung oder Korrosion geschützt wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgasrückführventils ist in der Figur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Die Figur zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Abgasrückführventils in geschnittener Darstellung.
  • Das erfindungsgemäße Abgasrückführventil weist ein Gehäuse 10 mit einem Einlass 12 und einem Auslass 14 für das Abgas auf, an dem ein Aktorgehäuse 16 befestigt ist, in dem ein Aktor 18 angeordnet ist, der aus einem lediglich teilweise dargestellten Elektromotor 20 sowie einem vom Elektromotor 20 angetriebenen, ebenfalls nur teilweise erkennbaren Getriebe 22 besteht, über welches die Bewegung des Elektromotors 20 auf eine Ventilstange 24 untersetzt übertragen wird.
  • Hierzu kann das Getriebe 22 einen nicht dargestellten Exzenter aufweisen, der mit einer nicht dargestellten Kulisse zusammenwirkt, wodurch die rotatorische Bewegung des Elektromotors 20 in eine translatorische Bewegung der Ventilstange 24 übertragen wird, die mit der Kulisse zumindest wirkverbunden ist. Die Kulisse und der Exzenter ragen in einen Getrieberaum 26, der durch eine Abdeckkappe 28 geschlossen wird, welche ebenso wie das Aktorgehäuse 16 am Gehäuse 10 befestigt ist. Im Getrieberaum 26 ist zusätzlich eine die Ventilstange 24 radial umgebende Rückstellfeder 30 angeordnet, die sich auf dem Gehäuse 10 abstützt und das Abgasrückführventil in Schließrichtung vorspannt.
  • Die Ventilstange 24 ist in einer Führungsbuchse 32 gelagert, welche in einer Bohrung 34 des Gehäuses 10 befestigt ist. Am zum Aktor 18 entgegengesetzten Ende der Ventilstange 24 ist ein Ventilkörper 36 befestigt, der mit einem Ventilsitz 38 zusammenwirkt, der zwischen dem Einlass 12 und dem Auslass 14 im Gehäuse 10 ausgebildet ist. Durch Betätigung des Aktors 18 wird so der Ventilkörper 36 über die Ventilstange 24 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 30 vom Ventilsitz 38 abgehoben oder durch die Kraft der Rückstellfeder 30 auf diesen abgesenkt und somit der freie Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass 12 und dem Auslass 14 geregelt.
  • Um einen Spalt 40 zwischen der Ventilstange 24 und der Führungsbuchse 32 abzudichten, sind die Ventilstange 24 radial umgebende Dichtmittel 42 vorgesehen. Diese bestehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei axial übereinander liegenden, jedoch axial beabstandet zueinander angeordneten, Kolbenringen 44, welche beispielsweise aus beschichtetem Edelstahl hergestellt sind und jeweils in einer umlaufenden Radialnut 46 angeordnet sind. Jeder dieser Kolbenringe 44 weist einen schräg verlaufenden Schlitz 48 auf, wodurch durch die Schräge der Strömungswiderstand und somit die Dichtwirkung erhöht wird. Die Kolbenringe 44 laufen in einem ersten, zum Ventilkörper 36 weisenden, in der Figur unten liegenden Führungsabschnitt 50 der Führungsbuchse 32 und liegen außen gegen diese an, so dass die Ventilstange 24 über die Kolbenringe 44 in der Führungsbuchse 32 gleitend geführt wird.
  • Zur Montage werden die beiden Kolbenringe 44 zunächst aufgebogen und in die Radialnuten 46 eingelegt und anschließend mit der Ventilstange 24 in die Führungsbuchse 32 eingeschoben.
  • Ein zweiter Führungsabschnitt 52 der Führungsbuchse 32 ist am entgegengesetzten, vom Ventilkörper 36 entfernten, zweiten Ende ausgebildet. In diesem Führungsabschnitt 52 gleitet die Ventilstange 24 direkt am inneren Umfang der Führungsbuchse 32.
  • An diesen zweiten Führungsabschnitt 52 schließt sich ein Dichtabschnitt 54 der Führungsbuchse 32, der zwischen dem ersten Führungsabschnitt 50 und dem zweiten Führungsabschnitt 52 angeordnet ist. In diesem Dichtabschnitt 54 weist die Führungsbuchse 32 einen erweiterten Durchmesser auf, in dem ein Dichtring 56 angeordnet ist, der insbesondere als Radialwellendichtring ausgebildet werden kann. Der Dichtring 56 liegt mit seinem ersten axialen Ende 58 gegen das Ende des zweiten Führungsabschnitts 52 an und mit seinem zum Ventilkörper 36 weisenden, zweiten axialen Ende 60 gegen eine Einschnürung 62 der Führungsbuchse 32 an, die jedoch ebenfalls einen Abstand zur Ventilstange 24 aufweist.
  • Die Montage des Dichtrings 56 erfolgt, indem dieser vom zum Ventilkörper 36 weisenden Ende der Führungsbuchse 32 in die Führungsbuchse 32 eingeschoben wird, die von diesem axialen Ende bis zur Einschnürung einen konstanten Innendurchmesser aufweist, und anschließend durch Zusammendrücken über die Einschnürung 62 und in die durch die Einschnürung 62 entstehende Radialnut eingeschoben wird, wo sie sich wieder entfaltet.
  • Nach der Montage der Kolbenringe 44 auf die Ventilstange 24 und des Dichtrings 56 in die Führungsbuchse 32 kann dann die Ventilstange 24 mit den Kolbenringen 44 einfach in die Führungsbuchse 32 eingesteckt werden, da die Führungsbuchse 32 selbst zur Ventilstange 24 außer im zweiten Führungsabschnitt 52 einen Abstand zur Ventilstange 24 aufweist, der vom ersten Führungsabschnitt.
  • Die beschriebene Konstruktion hat zur Folge, dass eine hohe Dichtigkeit gegen das Abgas und damit auch gegen das gegebenenfalls vorhandene Ruß und Kondensat erzielt wird und eine lang andauernde Leichtgängigkeit der Ventilstange bei der translatorischen Bewegung sichergestellt wird. Hierzu wird die Führung in der Führungsbuchse im Abgas nahen Bereich über die gegen Schmutz unempfindlichen und dennoch immer gute Gleiteigenschaften aufweisenden Kolbenringe hergestellt und andererseits die direkte Führung der Ventilstange in der Führungsbuchse auf einen kurzen Bereich begrenzt, der zusätzlich durch den Dichtring vor Schmutz geschützt ist. Auf diese Weise wird eine Schwergängigkeit oder gar ein Klemmen der Abgasrückführventile zuverlässig auch bei hohen Temperaturen verhindert.
  • Es sollte deutlich sein, dass verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches des Hauptanspruchs möglich sind. Insbesondere kann auch ein Kolbenring oder mehrere Kolbenringe genutzt werden. Auch können mehrere Dichtringe verbaut werden.

Claims (11)

  1. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit
    einem Gehäuse (10) mit einem Einlass (12) und einem Auslass (14), einem translatorisch bewegbaren Ventilkörper (36), durch dessen Bewegung ein Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlass (12) und dem Auslass (14) regelbar ist,
    einer Ventilstange (24), die mit dem Ventilkörper (36) fest verbunden ist,
    einem Aktor (18), über den die Ventilstange (24) mit dem Ventilkörper (36) auf einen Ventilsitz (38) absetzbar oder von dem Ventilsitz (38) abhebbar ist, der den regelbaren Durchströmungsquerschnitt umgibt, einer Führungsbuchse (32), die im Gehäuse (10) angeordnet ist und in der die Ventilstange (24) gelagert ist,
    Dichtmitteln (42) zur Abdichtung eines Spaltes zwischen der Führungsbuchse (32) und der in der Führungsbuchse (32) bewegbaren Ventilstange (24),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Ventilstange (24) in einem zum Ventilkörper (36) weisenden ersten Führungsabschnitt (50) innerhalb der Führungsbuchse (32) ein oder mehrere Kolbenringe (44) angeordnet sind, über die die Ventilstange (24) in der Führungsbuchse (32) gleitend gelagert ist und in einem weiter vom Ventilkörper (36) entfernten zweiten Führungsabschnitt (52) die Ventilstange (24) unmittelbar in der Führungsbuchse (32) gleitend gelagert ist.
  2. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    innerhalb der Führungsbuchse (32) in einem Dichtabschnitt (54), der axial zwischen dem ersten Führungsabschnitt (50) und dem zweiten Führungsabschnitt (52) ausgebildet ist, ein Dichtring (56) angeordnet ist, entlang dessen die Ventilstange (24) bewegbar ist.
  3. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dichtring (56) mit seinem ersten axialen Ende (58) axial gegen den zweiten Führungsabschnitt (52) der Führungsbuchse (32) anliegt.
  4. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungsbuchse (32) eine Einschnürung (62) aufweist, gegen die der Dichtring (56) mit seinem zum ersten axialen Ende (58) entgegengesetzten zweiten axialen Ende (60) anliegt.
  5. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungsbuchse (32) außerhalb des zweiten Führungsabschnitts (52) beabstandet zur Ventilstange (24) angeordnet ist.
  6. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungsbuchse (32) von ihrem zum Ventilkörper (36) weisenden axialen Ende bis zur Einschnürung (62) einen einheitlichen Innendurchmesser aufweist.
  7. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der mindestens eine Kolbenring (44) einen schrägen oder gestuften Schlitz (48) aufweist.
  8. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der mindestens eine Kolbenring (44) in einer Radialnut (46) der Ventilstange (24) angeordnet ist.
  9. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Ventilstange (24) genau zwei Kolbenringe (44) axial beabstandet zueinander angeordnet sind.
  10. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Führungsbuchse (32) genau ein Dichtring (56) angeordnet ist.
  11. Abgasrückführventil für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Dichtring (56) ein Radialwellendichtring ist.
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