EP1061250B1 - Exhaust gas recirculation device with poppet valve - Google Patents
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- EP1061250B1 EP1061250B1 EP00108625A EP00108625A EP1061250B1 EP 1061250 B1 EP1061250 B1 EP 1061250B1 EP 00108625 A EP00108625 A EP 00108625A EP 00108625 A EP00108625 A EP 00108625A EP 1061250 B1 EP1061250 B1 EP 1061250B1
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- European Patent Office
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- valve
- exhaust
- gas recirculation
- recirculation device
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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
- F02M26/68—Closing members; Valve seats; Flow passages
Definitions
- the invention relates to an exhaust gas recirculation device with a Poppet valve according to the preamble of claim 1.
- a part of the exhaust gas from an exhaust pipe can improve be returned to an air intake passage.
- the hot exhaust gases should control the exhaust gas recirculation system thermally not too high load.
- control organs usually serve poppet valves, the pneumatic, Electromagnetically or the like. Be actuated.
- valve designs that oppose the exhaust flow require open, usually a much larger space to order Sufficient valve cross-sections in the area of the opening valve disc to provide for the exhaust gas.
- that is Poppet valve exposed in the open state to the exhaust gas flow so that it is due to pressure pulsations in the exhaust stream in Vibrations can be offset, resulting in the free flow cross section constantly changed and the amount of exhaust gas to be recirculated no longer corresponds to the setpoints.
- DE 196 07 811 A1 also shows a generic exhaust gas recirculation device.
- the poppet valve by a Electromagnet operated.
- To compensate for the closing direction acting exhaust gas forces is located in the valve stem a compensation hole, the exhaust duct with a compensation chamber in the Actuator connects.
- an exhaust valve in the form of a Poppet valve known contrary to the flow direction of the exhaust gas and against the load of a closing spring opens.
- the valve stem is directed upstream and opposite the exhaust gas stream protected by a metal bellows, which at his End faces on the one hand on the valve plate and on the other Valve body rests.
- a central region of the support body which is the valve disc facing away from the end of the diaphragm bellows, has a streamlined, an inflow direction of the exhaust valve opposite conical shape.
- the interior of the diaphragm bellows is about compensation holes in the valve plate with the Outflow side of the valve disk in conjunction.
- the invention is based on the object at a generic exhaust gas recirculation device a poppet valve with to create a low mass and in the open state before To protect pressure pulsations. This task is performed according to the Invention solved by the features of claim 1. Further Embodiments emerge from the subclaims.
- the valve plate is upstream of the valve seat and the Valve disc a guide body fixedly arranged in the exhaust passage, in the open position of the poppet valve to the exhaust flow passes the valve plate.
- In the opened state protects the Guide the valve head largely opposite the exhaust stream, so that the heat input into the poppet valve is very low.
- the closed state of the poppet valve is the Heat input low, since the heat transfer because of the dormant Exhaust gas is low and the poppet valve only with a small surface on the front side of the hot exhaust gas is exposed.
- the valve disk can be made flat. He therefore has a low mass and can with small actuators safely controlled.
- the guide body faces upstream a streamlined outer contour, e.g. conical or hemispherical shaped. Radial running Struts hold the baffle in the exhaust passage of the valve body. It is advantageous that the struts also a streamlined profile with a low flow coefficient have and e.g. leaking out in the flow direction, wherein the ratio of the extent in the flow direction to maximum thickness is preferably about five.
- the guide body on the downstream side of a stop surface for the valve plate has, to which the valve disc in open Condition applies. So that as little heat from the guide body the valve plate is transmitted, the guide body has a downstream recess to which the abutment surface can connect radially as a small-area annular surface. Around To reduce the stop surface even further, it can in the circumferential direction be interrupted several times.
- a further embodiment of the invention provides that the Guide body has an edge in the open state of the Poppet valves the largest circumference of the valve disk in the flow direction surmounted.
- the depression formed by the rim the guide body protects the valve disk from the exhaust gas current as soon as it reaches the opening position.
- An exhaust gas recirculation device 1 has a poppet valve 2 with a valve stem 3 and a valve disk 4.
- the valve stem 3 is in a valve guide 14 of a valve housing 5, 6, 7th guided and is by an actuator 15 with a Control terminal 16 operated, e.g. a compressed air connection or a power line.
- the valve housing 5, 6, 7 in the various Embodiments of Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 has a Exhaust duct 11, 12, 13, located in the region of the valve disk 4th extended to a double conical valve chamber 8, 9, 10. It is divided across a dividing surface 32 for manufacturing reasons.
- the valve chamber 8, 9, 10 has downstream of the valve disk 4 a valve seat 22, on which the valve disk 4 in closed state of the poppet valve 2 is applied.
- the flow direction of the exhaust gas is denoted by 27.
- valve housing 5, 6, 7 Upstream of the valve seat 22 is in the valve chamber 8, 9, 10 a guide body 18, 19, 20 via at least one strut 21 in Valve housing 5, 6, 7 held.
- the strut 21 has a streamlined Profile 28, the drop shape in the flow direction 27 runs and whose extension 29 in the flow direction 27 is about five times the maximum thickness of 30.
- the Guide body 18, 19 (Fig. 1, Fig. 2) has on the upstream side of a streamlined outer contour 25 in the form of a cone, while the baffle 20 ( Figure 3) has a corresponding hemispherical shape Outside contour 26 has.
- the valve housing 5, 6, 7 has at the ends of the exhaust passage 11, 12, 13 flanges 17, with which it to an unspecified exhaust system of a Internal combustion engine can be connected.
- the guide body 18, 19, 20 has a recess 34 or 33, which is directed downstream.
- 34 closes the annular contact surface 31, their radial extent inwardly through the recess 33, 34 is limited.
- the contact surface 31 is thus relatively small area, so that only a little heat over the contact surface 31 in the Valve plate 4 is initiated.
- the contact surface of the contact surface 31 can by multiple interruptions in the circumferential direction be further reduced.
- the guide body 18, 19, 20 covers the valve disk 4 in radial Direction and thus protects him from the hot exhaust gas flow. Further, pressure pulsations of the exhaust gas flow may be the opening position of poppet valve 2 does not affect. Both Embodiments of the guide body 19, 20 includes an edge 23, 24 the Valve plate 4 in its open position (Fig. 2, Fig. 3). As a result, the valve disk 4 is even better protected.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführeinrichtung mit einem
Tellerventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an exhaust gas recirculation device with a
Poppet valve according to the preamble of
Um die Verbrennung bei Brennkraftmaschinen und die Abgasqualität zu verbessern, kann ein Teil des Abgases aus einer Abgasleitung in einen Luftansaugkanal zurückgeführt werden. Für eine wirkungsvolle Abgasrückführung ist es wichtig, daß sich das Abgas gleichmäßig mit der Ansaugluft mischt und sich die zurückgeführte Abgasmenge nicht unbeabsichtigt über die Betriebszeit und Lebensdauer der Brennkraftmaschine verändert, sondern nur in Abhängigkeit der gewählten Regelparameter zugemischt wird. Ferner sollten die heißen Abgase die Steuerorgane der Abgasrückführeinrichtung thermisch nicht zu hoch belasten. Als Steuerorgane dienen in der Regel Tellerventile, die pneumatisch, elektromagnetisch oder dgl. betätigt werden.To the combustion in internal combustion engines and the exhaust quality A part of the exhaust gas from an exhaust pipe can improve be returned to an air intake passage. For one Effective exhaust gas recirculation, it is important that the exhaust gas evenly mixed with the intake air and the recirculated Exhaust gas quantity not unintentionally over the operating time and engine life changed, but only is added depending on the selected control parameters. Furthermore, the hot exhaust gases should control the exhaust gas recirculation system thermally not too high load. As control organs usually serve poppet valves, the pneumatic, Electromagnetically or the like. Be actuated.
Bei Brennkraftmaschinen für Nutzfahrzeuge werden Tellerventile zur Abgasrückführung in der Regel mit Druckluft angesteuert. Ferner können bei Fahrzeugen mit einer Motorbremse im Bremsbetrieb sehr hohe Drücke im Abgassystem auftreten. Öffnet das Tellerventil in Strömungsrichtung des rückzuführenden Abgases, können die im Bremsbetrieb auftretenden Abgasdrücke die Schließkraft des Tellerventils überschreiten, so daß es öffnet. Dadurch sinkt der Gegendruck im Abgassystem, was zu einem deutlichen Verlust an Bremsleistung führt und aus Sicherheitsgründen unter allen Umständen vermieden werden muß. Dieser Nachteil wird vermieden, wenn das Tellerventil entgegen der Strömungsrichtung des Abgases öffnet, so daß der Abgasdruck den Ventilteller in geschlossenem Zustand gegen den Ventilsitz preßt. Allerdings hat diese Anordnung den Nachteil, daß im geöffneten Zustand der Ventilteller strömungsungünstig als Prallplatte wirkt und einen sehr hohen Strömungswiderstand bildet, wenn der Ventilschaft stromabwärts des Ventilsitzes liegt.In internal combustion engines for commercial vehicles are poppet valves For exhaust gas recirculation usually controlled by compressed air. Furthermore, in vehicles with an engine brake in braking mode very high pressures occur in the exhaust system. Open that Poppet valve in the flow direction of the recirculated exhaust gas, can occur in braking mode exhaust pressures Close the closing force of the poppet valve so that it opens. This reduces the back pressure in the exhaust system, resulting in a significant Loss of braking power leads and for safety reasons must be avoided at all costs. This disadvantage is avoided if the poppet valve against the flow direction of the exhaust gas opens, so that the exhaust pressure the valve plate in the closed state presses against the valve seat. Indeed This arrangement has the disadvantage that in the open Condition of the valve disk is unfavorable as a baffle plate acts and forms a very high flow resistance when the Valve stem downstream of the valve seat is located.
Ferner erfordern Ventilausführungen, die entgegen der Abgaströmung öffnen, in der Regel einen deutlich größeren Bauraum, um im Bereich des sich öffnenden Ventiltellers ausreichende Ventilquerschnitte für das Abgas bereitzustellen. Außerdem ist das Tellerventil im geöffneten Zustand frei dem Abgasstrom ausgesetzt, so daß es durch Druckpulsationen im Abgasstrom in Schwingungen versetzt werden kann, wodurch sich der freie Strömungsquerschnitt ständig verändert und die rückzuführende Abgasmenge nicht mehr den Sollwerten entspricht.Furthermore, valve designs that oppose the exhaust flow require open, usually a much larger space to order Sufficient valve cross-sections in the area of the opening valve disc to provide for the exhaust gas. Besides, that is Poppet valve exposed in the open state to the exhaust gas flow, so that it is due to pressure pulsations in the exhaust stream in Vibrations can be offset, resulting in the free flow cross section constantly changed and the amount of exhaust gas to be recirculated no longer corresponds to the setpoints.
Aus der DE 195 24 603 C1 ist eine Brennkraftmaschine mit einer gattungsgemäßen Abgasrückführeinrichtung bekannt. Der Ventilteller wird durch eine Schließfeder gegen einen Ventilsitz gedrückt und durch Druckluft über einen Membrankolben geöffnet. Es besteht auch die Möglichkeit, das Tellerventil durch Federkraft zu öffnen und durch Druckluft zu schließen.From DE 195 24 603 C1 is an internal combustion engine with a generic exhaust gas recirculation device known. The valve plate is pressed by a closing spring against a valve seat and opened by compressed air via a diaphragm piston. There is also the possibility of the poppet valve by spring force open and close by compressed air.
Die DE 196 07 811 A1 zeigt ebenfalls eine gattungsgemäße Abgasrückführeinrichtung. Hierbei wird das Tellerventil durch einen Elektromagneten betätigt. Zum Ausgleich der in Schließrichtung wirkenden Abgaskräfte befindet sich im Ventilschaft eine Ausgleichsbohrung, die den Abgaskanal mit einem Ausgleichsraum im Betätigungselement verbindet.DE 196 07 811 A1 also shows a generic exhaust gas recirculation device. Here, the poppet valve by a Electromagnet operated. To compensate for the closing direction acting exhaust gas forces is located in the valve stem a compensation hole, the exhaust duct with a compensation chamber in the Actuator connects.
Ferner ist aus der DE 43 34 370 C1 ein Abgasventil in Form eines Tellerventils bekannt, das entgegen der Strömungsrichtung des Abgases und entgegen der Belastung einer Schließfeder öffnet. Der Ventilschaft ist stromaufwärts gerichtet und gegenüber dem Abgasstrom durch einen Metallbalg geschützt, der an seinen Stirnflächen einerseits am Ventilteller und andererseits am Ventilgehäuse anliegt.Furthermore, from DE 43 34 370 C1 an exhaust valve in the form of a Poppet valve known, contrary to the flow direction of the exhaust gas and against the load of a closing spring opens. The valve stem is directed upstream and opposite the exhaust gas stream protected by a metal bellows, which at his End faces on the one hand on the valve plate and on the other Valve body rests.
Aus der DE 197 25 668 A1 ist eine Abgasrückführeinrichtung mit einem Tellerventil bekannt, dessen Ventilteller entgegen der Strömungsrichtung öffnet und strömungsgünstig ausgebildet ist, beispielsweise kegelig oder halbkugelförmig. Zwar wird durch die Gestaltung des Ventiltellers der Einfluss der Abgasströmung reduziert, jedoch wird gleichzeitig die Masse des Ventiltellers vergrößert, was sich ungünstig auf das Beschleunigungsverhalten des Tellerventils auswirkt und zu stärkeren Betätigungseinrichtungen führt. Ferner wird durch die größere, vom Abgas umströmte Fläche des Ventiltellers und der größeren Ventilmasse mehr Wärme in das Tellerventil und die Betätigungseinrichtung eingeleitet.From DE 197 25 668 A1 an exhaust gas recirculation device with a poppet valve known whose valve disc against the Flow direction opens and is designed aerodynamically, for example, conical or hemispherical. Although will be through the design of the valve disk the influence of the exhaust gas flow reduced, but at the same time the mass of the valve disk increases, which is unfavorable to the acceleration behavior of the poppet valve and stronger Actuators performs. Furthermore, the larger, surface of the valve disk and the larger one around the exhaust gas Valve mass more heat in the poppet valve and the Actuator initiated.
Aus der DE 196 07 811 A1 ist eine Abgasrückführeinrichtung mit einem Tellerventil bekannt, dessen Ventilschaft ausgehend von einem Ventilteller in Strömungsrichtung des Abgases verläuft und das in entgegengesetzter Richtung öffnet. Der Ventilschaft weist einen zentralen Kanal auf, der durch den Ventilteller geführt ist und die Anströmseite des Ventiltellers mit einem Steuerraum verbindet, der zu einem Aktuator auf der Abströmseite des Ventiltellers gehört. Die Mündung des Kanals auf der Anströmseite des Ventiltellers ist durch eine Schirmkappe geschützt, deren der Mündung axial vorgelagerte Wand als Prallwand für die ankommende Abgasströmung dient. Aus einer strömungsberuhigten Zone innerhalb der Kappe kann das Abgas durch seitliche Öffnungen zur Druckbildung über den Kanal in den Steuerraum eintreten. Die Schirmkappe überdeckt nur einen zentralen Bereich des Tellerventils, soweit dies für ihre Funktion notwendig ist. Sie lässt größere Randbereiche frei, die unmittelbar vom Abgas beaufschlagt werden. From DE 196 07 811 A1 an exhaust gas recirculation device with a poppet valve known whose valve stem starting from a valve plate in the flow direction of the exhaust gas extends and that opens in the opposite direction. The valve stem has a central channel through the valve plate is guided and the upstream side of the valve disk with a Control room connects to an actuator on the Belongs to the downstream side of the valve disk. The mouth of the canal on the upstream side of the valve disk is by a Protected shield cap whose upstream of the mouth axially Wall serves as a baffle for the incoming exhaust gas flow. Out a flow-calmed zone within the cap, the Exhaust gas through lateral openings for pressure formation over the channel enter the control room. The canopy only covers a central area of the poppet valve, as far as this is for their Function is necessary. It releases larger border areas, which are acted upon directly by the exhaust gas.
In einer älteren deutschen Patentanmeldung DE 199 20 820 A1 ist eine Abgasrückführeinrichtung mit einem Tellerventil beschrieben, dessen Ventilschaft ausgehend von einem Ventilteller in Strömungsrichtung des Abgases verläuft und das in entgegengesetzter Richtung öffnet. Auf der Anströmseite des Ventiltellers ist auf einen Ringbund des Ventiltellers ein Membranbalg abgedichtet aufgesetzt. Das freie Ende des Membranbalgs ist ortsfest in einen Abstützkörper eingesetzt, der den Membranbalg an dessen dem Ventilteller abgewandten Ende gasdicht verschließt. Der Abstützkörper ist fest im Abgasanschlussstutzen befestigt. Außerhalb des Membranbalgs sind Durchlasslöcher im Abstützkörper angebracht, sodass Abgas im Abgasanschlussstutzen außen am Membranbalg vorbeiströmen kann. Ein Mittelbereich des Abstützkörpers, der das dem Ventilteller abgewandte Ende des Membranbalgs verschließt, weist eine strömungsgünstige, einer Zuströmrichtung des Abgasventils entgegengerichtete Kegelform auf. Der Innenraum des Membranbalgs steht über Ausgleichsöffnungen im Ventilteller mit der Abströmseite des Ventiltellers in Verbindung.In an older German patent application DE 199 20 820 A1 an exhaust gas recirculation device with a poppet valve described, the valve stem starting from a valve plate in Flow direction of the exhaust gas runs and in opposite direction opens. On the upstream side of the Valve plate is on a collar of the valve disk Membrane bellows attached sealed. The free end of the Membran bellows is fixedly inserted into a support body, the the diaphragm bellows at its end facing away from the valve disc gastight closes. The support body is firmly in Exhaust connection attached. Outside the diaphragm bellows are Through holes mounted in the support body, so that exhaust gas in the Exhaust connection can flow past the outside of the diaphragm bellows. A central region of the support body, which is the valve disc facing away from the end of the diaphragm bellows, has a streamlined, an inflow direction of the exhaust valve opposite conical shape. The interior of the diaphragm bellows is about compensation holes in the valve plate with the Outflow side of the valve disk in conjunction.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
gattungsgemäßen Abgasrückführeinrichtung ein Tellerventil mit
einer geringen Masse zu schaffen und im geöffneten Zustand vor
Druckpulsationen zu schützen. Diese Aufgabe wird gemäß der
Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is based on the object at a
generic exhaust gas recirculation device a poppet valve with
to create a low mass and in the open state before
To protect pressure pulsations. This task is performed according to the
Invention solved by the features of
Nach der Erfindung ist stromaufwärts vor dem Ventilsitz und dem Ventilteller ein Leitkörper im Abgaskanal fest angeordnet, der in der geöffneten Position des Tellerventils die Abgasströmung an dem Ventilteller vorbeileitet. Dadurch erreicht man zum einen eine verlustarme Abgasströmung und zum anderen wird der Ventilteller durch Druckpulsationen im Abgasstrom nicht nachteilig beeinflusst. Im geöffneten Zustand schützt der Leitkörper den Ventilteller weitgehend gegenüber dem Abgasstrom, sodass die Wärmeeinleitung in das Tellerventil sehr gering ist. Im geschlossenen Zustand des Tellerventils ist die Wärmeeinleitung gering, da der Wärmeüberang wegen des ruhenden Abgases niedrig ist und das Tellerventil nur mit einer kleinen Oberfläche an der Stirnseite dem heißen Abgas ausgesetzt ist.According to the invention is upstream of the valve seat and the Valve disc a guide body fixedly arranged in the exhaust passage, in the open position of the poppet valve to the exhaust flow passes the valve plate. This achieves one thing a low-loss exhaust gas flow and on the other is the Valve disc not by pressure pulsations in the exhaust stream adversely affected. In the opened state protects the Guide the valve head largely opposite the exhaust stream, so that the heat input into the poppet valve is very low. In the closed state of the poppet valve is the Heat input low, since the heat transfer because of the dormant Exhaust gas is low and the poppet valve only with a small surface on the front side of the hot exhaust gas is exposed.
Gleichzeitig kann der Ventilteller flach ausgebildet werden. Er besitzt daher eine geringe Masse und kann mit kleinen Aktuatoren sicher angesteuert werden. Der Leitkörper weist stromaufwärts eine strömungsgünstige Außenkontur auf, die z.B. kegelförmig oder halbkugelförmig gestaltet sein kann. Radial verlaufende Streben halten den Leitkörper im Abgaskanal des Ventilgehäuses. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Streben ebenfalls ein strömungsgünstiges Profil mit einem geringen Strömungsbeiwert haben und z.B. in Strömungsrichtung tropfenförmig auslaufen, wobei das Verhältnis der Erstreckung in Strömungsrichtung zur maximalen Dicke vorzugsweise ungefähr fünf beträgt.At the same time, the valve disk can be made flat. He therefore has a low mass and can with small actuators safely controlled. The guide body faces upstream a streamlined outer contour, e.g. conical or hemispherical shaped. Radial running Struts hold the baffle in the exhaust passage of the valve body. It is advantageous that the struts also a streamlined profile with a low flow coefficient have and e.g. leaking out in the flow direction, wherein the ratio of the extent in the flow direction to maximum thickness is preferably about five.
Um eine definierte Öffnungsposition des Ventiltellers zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, daß der Leitkörper auf der stromabwärts gelegenen Seite eine Anschlagfläche für den Ventilteller aufweist, an die sich der Ventilteller in geöffnetem Zustand anlegt. Damit möglichst wenig Wärme vom Leitkörper auf den Ventilteller übertragen wird, besitzt der Leitkörper eine stromabwärts gerichtete Ausnehmung, an die sich die Anschlagfläche radial als kleinflächige Ringfläche anschließen kann. Um die Anschlagfläche noch weiter zu verkleinern, kann sie in Umfangsrichtung mehrfach unterbrochen sein.To ensure a defined opening position of the valve disk, it is appropriate that the guide body on the downstream side of a stop surface for the valve plate has, to which the valve disc in open Condition applies. So that as little heat from the guide body the valve plate is transmitted, the guide body has a downstream recess to which the abutment surface can connect radially as a small-area annular surface. Around To reduce the stop surface even further, it can in the circumferential direction be interrupted several times.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Leitkörper einen Rand aufweist, der im geöffneten Zustand des Tellerventils den größten Umfang des Ventiltellers in Strömungsrichtung überragt. Die von dem Rand gebildete Vertiefung des Leitkörpers schützt den Ventilteller gegenüber dem Abgas strom, sobald er die Öffnungsposition erreicht.A further embodiment of the invention provides that the Guide body has an edge in the open state of the Poppet valves the largest circumference of the valve disk in the flow direction surmounted. The depression formed by the rim the guide body protects the valve disk from the exhaust gas current as soon as it reaches the opening position.
Um dem Abgasstrom im Bereich des Leitkörpers einen ausreichenden Strömungsquerschnitt zur Verfügung zu stellen, ist es zweckmäßig, daß sich der Abgaskanal in diesem Bereich zu einer im wesentlichen doppelkonischen Ventilkammer erweitert. Aus fertigungstechnischen Gründen wird das Ventilgehäuse im Bereich des größten Durchmessers der doppelkonischen Ventilkammer quer geteilt.To the exhaust gas flow in the region of the guide body sufficient It is to provide flow cross section appropriate that the exhaust duct in this area to a extended essentially biconical valve chamber. Out production reasons, the valve housing in the area of the largest diameter of the biconical valve chamber across divided.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, embodiments of the invention shown. The description and the claims contain numerous features in combination. The expert will be the Expediently consider features individually and to meaningful summarize further combinations.
Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Abgasrückführeinrichtung mit einem Leitkörper mit einer kegelförmigen Außenkontur,
- Fig. 2
- eine Variante zu Fig. 1 und
- Fig. 3
- eine weitere Variante zu Fig. 1.
- Fig. 1
- 1 a schematic representation of an exhaust gas recirculation device with a guide body with a conical outer contour,
- Fig. 2
- a variant of Fig. 1 and
- Fig. 3
- a further variant of FIG. 1.
Eine Abgasrückführeinrichtung 1 besitzt ein Tellerventil 2 mit
einem Ventilschaft 3 und einem Ventilteller 4. Der Ventilschaft
3 ist in einer Ventilführung 14 eines Ventilgehäuses 5, 6, 7
geführt und wird von einer Betätigungseinrichtung 15 mit einem
Steueranschluß 16 betätigt, z.B. einem Druckluftanschluß oder
einer Stromleitung. Das Ventilgehäuse 5, 6, 7 in den verschiedenen
Ausführungen nach Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 besitzt einen
Abgaskanal 11, 12, 13, der sich im Bereich des Ventiltellers 4
zu einer doppelkonischen Ventilkammer 8, 9, 10 erweitert. Es
ist aus Fertigungsgründen an einer Teilungsfläche 32 quer geteilt.
Die Ventilkammer 8, 9, 10 besitzt stromabwärts vom Ventilteller
4 einen Ventilsitz 22, an dem der Ventilteller 4 im
geschlossenen Zustand des Tellerventils 2 anliegt. Die Strömungsrichtung
des Abgases ist mit 27 gekennzeichnet.An exhaust
Stromaufwärts des Ventilsitzes 22 ist in der Ventilkammer 8, 9,
10 ein Leitkörper 18, 19, 20 über mindestens eine Strebe 21 im
Ventilgehäuse 5, 6, 7 gehalten. Die Strebe 21 besitzt ein strömungsgünstiges
Profil 28, das in Strömungsrichtung 27 tropfenförmig
zuläuft und dessen Erstreckung 29 in Strömungsrichtung
27 etwa fünfmal so groß ist als die maximale Dicke 30. Der
Leitkörper 18, 19 (Fig. 1, Fig. 2) hat auf der Anströmseite eine
strömungsgünstige Außenkontur 25 in Form eines Kegels, während
der Leitkörper 20 (Fig. 3) eine entsprechende halbkugelförmige
Außenkontur 26 besitzt. Das Ventilgehäuse 5, 6, 7 weist
an den Enden des Abgaskanals 11, 12, 13 Flansche 17 auf, mit
denen es an ein nicht näher dargestelltes Abgassystem einer
Brennkraftmaschine angeschlossen werden kann.Upstream of the
Der Leitkörper 18, 19, 20 besitzt eine Ausnehmung 34 bzw. 33,
die stromabwärts gerichtet ist. An die Ausnehmung 33, 34
schließt sich die ringförmig ausgebildete Anlagefläche 31 an,
deren radiale Erstreckung nach innen durch die Ausnehmung 33,
34 begrenzt ist. Die Anlagefläche 31 ist somit relativ kleinflächig,
so daß nur wenig Wärme über die Anlagefläche 31 in den
Ventilteller 4 eingeleitet wird. Die Kontaktfläche der Anlagefläche
31 kann durch mehrere Unterbrechungen in Umfangsrichtung
weiter reduziert werden.The
Der Leitkörper 18, 19, 20 überdeckt den Ventilteller 4 in radialer
Richtung und schützt ihn somit vor dem heißen Abgasstrom.
Ferner können Druckpulsationen des Abgasstroms die Öffnungsposition
des Tellerventils 2 nicht beeinflussen. Bei den
Ausführungen des Leitkörpers 19, 20 umfaßt ein Rand 23, 24 den
Ventilteller 4 in seiner geöffneten Position (Fig. 2, Fig. 3).
Dadurch wird der Ventilteller 4 noch besser geschützt.The
Claims (11)
- Exhaust-gas recirculation device (1) with a disk valve (2) the valve stem (3) of which runs, from a valve disk (4), in the direction of flow of the exhaust gases and which opens in the opposite direction, whereby the end face of the valve disk (4) has the exhaust gas applied to it, unchecked, when the disk valve (2) is in its closed position,
characterized in that
a routing body (18, 19, 20) is held fast in the exhaust channel (13, 8, 9, 10), upstream in terms of flow, in front of a valve seat (22), and, when the disk valve (2) is open, routes the exhaust flow to the valve disk (4). - Exhaust-gas recirculation device in accordance with claim 1,
characterized in that
the routing body (18, 19, 20) is conical or hemispherical in form (25) and (26) respectively. - Exhaust-gas recirculation device in accordance with one of the preceding claims,
characterized in that
the radial struts (21) hold the routing body (18, 19, 20) in the exhaust channel (13, 8, 9, 10) of the valve housing (5, 6, 7). - Exhaust-gas recirculation device in accordance with claim 3,
characterized in that
the struts (21) have, in the direction of flow, a cross-sectional form (28) with a low flow coefficient. - Exhaust-gas recirculation device in accordance with claim 4,
characterized in that
the sectional form (28) is like that of a droplet that thins in the direction of flow (27), and the ratio of extension (29) in the direction of flow (27) in relation to the maximum thickness (30) is preferably approximately five. - Exhaust-gas recirculation device in accordance with one of the preceding claims,
characterized in that
the routing body (18, 19, 20) has a contact surface (31), on its upstream side, for the valve disk (4). - Exhaust-gas recirculation device in accordance with claim 6,
characterized in that
the routing body (18, 19, 20) has a recess, which is directed upstream, with an adjoining radial, low-area contact surface (31). - Exhaust-gas recirculation device in accordance with claim 7,
characterized in that
the contact surface (31) is interrupted in a peripheral direction. - Exhaust-gas recirculation device in accordance with one of the preceding claims,
characterized in that
the routing body (19, 20) has a rim (23, 24) that, when the disk valve (2) is open, extends, in the direction of flow (27), beyond the greatest extent of the valve disk (4). - Exhaust-gas recirculation device in accordance with one of the preceding claims,
characterized in that
the exhaust channel (13) forms a valve chamber (8, 9, 10) that substantially has the form of a double cone. - Exhaust-gas recirculation device in accordance with one of the preceding claims,
characterized in that
the valve housing (5, 6, 7) is transversely divided in the area of the greatest diameter of the double-cone valve chamber (8, 9, 10).
Applications Claiming Priority (2)
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