DE19637078A1 - Elektromagnetisches Steuerventil für Abgasrückführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Steuerventil für Abgasrückführung in die Ansaugleitung ein er Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt (DE-PS 30 43 752), daß die Rückführung von dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepaßten Abgasmengen eine wirksame Maßnahme darstellt, um umweltschädliche Anteile im Abgas einer Diesel-Brennkraftmaschine zu reduzieren. Besonders läßt sich durch die Abgasrückführung eine Verminderung des Anteils an Stickoxiden im Abgas erzielen. Es ist aber eine Einstellung und Steuerung der zusammen mit der Frischluftmenge und der eingespritzten Brennstoffmenge der Brennkraft­ maschine zugeführten Abgasmenge erforderlich, denn mit einer hierdurch be­ wirkten Verminderung der Stickoxide im Abgas stellt sich unter Umständen eine Erhöhung der Ruß-, CO- und HC-Anteile ein.

Ein derartiges elektromagnetisches Steuerventil ist aus der DE 43 38 192 A1 bekannt. Mit diesem kann eine gegenüber anderen Steuerventilen schnellere Abschaltung erreicht werden, wobei gleichzeitig der Material-, Energie und Bauraumaufwand für die Elektromagneteinrichtung verringert sein soll.

Hierbei ist eine Anordnung einer Ventilstange angegeben, die zwei Ventilteller aufweist, die mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken und gleichzeitig verstellt werden und die Ventilsitze öffnen oder schließen und die Verbindung zwischen Abgaseineinlaß und -auslaß steuern.

Es ist vorgesehen, daß eine Stangenführungsbuchse durch eine in dem Abgasauslaß angeordnete Rippe vor Wärmestrahlung und Verschmutzung geschützt ist. Diese Ausführung verhindert jedoch nicht, daß die Ventilstange in der Stangenführungsbuchse durch feine Rußablagerungen schwergängig wird, so daß die bekanntlich geringen elektromagnetischen Kräfte für eine schnelle und sichere Verstellung ggf. nicht mehr ausreichen können.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Steuerventil der angegebenen Art derart zu gestalten, daß eine gegenüber anderen Steuerventilen schnellere Abschaltung erreicht werden kann, wobei gleichzeitig der Material-, Energie- und Bauraumaufwand für die Elektromagneteinrichtung verringert werden soll. Darüber hinaus sind Maßnahmen aufzufinden, mit denen eine Verrußung der Ventilstange bzw. der Ventilstangenführung wirkungsvoll verhindert wird.

Diese Aufgabe ist bei dem Steuerventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Diese zeigt ein elektromagnetisches Steuerventil 1 als Schnittbild, gebildet aus einem Gehäuse 2 mit einem Abgaskanal 3, der an eine nicht dargestellte Abgasleitung anschließbar ist. Der Abgaskanal 3 ist über zwei Ventile 4, 5, deren Ventilteller 6, 7 an einer gemeinsamen Stange 8 befestigt sind, mit einem Abgasauslaß 9 verbunden, der in ein Luftansaugrohr 10 einmündet, daß heißt, in der gezeigten Ausführung ist das Steuerventil 1 direkt an dem Luftansaugrohr 10 angeflanscht.

Die Stange 8 mit den Ventiltellern 6, 7 ragt auf einer Seite in den Abgasauslaß 9 hinein und endet in einer Stellerkammer 11, in der ein elektromagnetischer Steller 12 angeordnet ist. Die Stange 8 ist in einer im Ge­ häuse 2 angeordneten Führungsbuchse 13 geführt. An dem der Führungsbuchse 13 nahestehenden Ventilteller 7 ist ein Bundansatz 14 angeordnet, der die Führungsbuchse 13 überragt und die Stellkammer 11 gegenüber dem Abgasauslaß 9 abdichtet.

Der Bundansatz 14 dient zur Unterbrechung von Wärmestrahlen und darüber hinaus zur Verminderung von Ruß- und Schmutzablagerungen an der Ventilstange 8 bzw. in der Stangenführungsbuchse 13. Die Stange 8 ist durch eine Feder 15 in Richtung auf den Steller 12 belastet.

Die Ventilteller 6, 7 werden von der Stange 8 gleichzeitig bewegt, wobei der an den Ventiltellern 6, 7 wirkende Abgasdruck und der Ansaugdruck wirkungsmäßig ohne Einfluß sind, da sich die Kräfte an den Ventiltellern 6, 7, da entgegengerichtet, aufheben.

Bei Motorbetrieb mit Abgasrückführung wird der elektromagnetische Steller 12 entsprechend einer geforderten Abgasrückführung bestromt, wodurch Magnetkraftlinien entstehen, die einen Anker anziehen. Dieser Ankerbewegung folgt die unter der Kraft der Feder stehende Ventilstange 8, so daß beide Ventilteller 6, 7 von den Ventilsitzen 7, 8 abheben und Abgas durch den Abgaskanal 3 und den Abgasauslaß 9 zum Luftansaugrohr 10 der Brennkraftmaschine strömen kann. Die beweglichen Teile des Stellers 12 sind in Leichtbau mit geringer Masse hergestellt, um geringste elektrische Energie für schnellste Verstellung zu benötigen.

Vorteilhafterweise ist die Stellkammer 11 durch eine Gehäuseöffnung 16 mit der Atmosphäre verbunden. Durch diese Maßnahme erfolgt durch die Leckage an der Führungsbuchse 13 ein Luftdurchsatz in das Luftansaugrohr 10, so daß keine Abgase durch die Führungsbuchse 13 in die Stellkammer 11 eindringen können.

Vorteile

Die erfindungsgemäße Ausführung läßt eine schnelle Verstellung der Ventilteller 6, 7 zu, so daß Laständerungen in kürzester Zeit erfolgen können, ohne daß untolerierbare Abgaszusammensetzungen oder Fahrfehler auftre­ ten.

Durch ausgeführten Leichtbau der beweglichen Teile und durch die Ventiltelleranordnung zur Ausbalancierung der Ventilkräfte, die durch die Druckdifferenz an den Ventiltellern verursacht werden, kann der elektromagnetische Steller minimiert werden.

Der an dem einen Ventilteller 7 angeordnete Buchsenansatz 14 verhindert den Kontakt der heißen, rußbelasteten Abgase mit der Führungsbuchse 13 bzw. der Ventilstange 8, so daß eine Verrußung, Verschmutzung dieser Bauteile verhindert ist.

Claims (3)

1. Elektromagnetisches Steuerventil für Abgasrückführung in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine, gebildet aus einem Ventilteil, das durch eine Stangenführungsbuchse hindurch aus dem Abgaskanal in eine Stellerkammer hineinragt, in der ein elektromagnetischer Steller angeordnet ist, dessen Magnetanker auf eine Ventilstange einwirkt in der Art, daß das Ventil bei unbestromter Elektromagneteinrichtung unter Federkraftwirkung geschlossen und bei bestromter entgegen der Federkraftwirkung geöffnet ist,wobei die Ventilstange zwei Ventilteller aufweist, die mit zwei Ventilsitzen zusam­ menwirken und gleichzeitig verstellt werden und die Ventilsitze öffnen oder schließen und die Verbindung zwischen Abgaseinlaß und -auslaß steuern, dadurch gekennzeichnet daß die Stangenführungsbuchse (13) durch einen an dem ihr nächststehenden Ventilteller (7) angeordneten Buchsenansatz (14) überragt wird und dadurch vor Wärmestrahlung und Verschmutzung geschützt ist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Abgasauslaß (9) direkt mit einem Luftansaugrohr (10) der Brennkraftmaschine verbunden ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Stellkammer (11) durch eine Gehäuseöffnung (16) mit der Atmosphäre verbunden ist.