EP1138926B1 - Luftansaugkanalsystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Luftansaugkanalsystem für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1138926B1
EP1138926B1 EP01104236A EP01104236A EP1138926B1 EP 1138926 B1 EP1138926 B1 EP 1138926B1 EP 01104236 A EP01104236 A EP 01104236A EP 01104236 A EP01104236 A EP 01104236A EP 1138926 B1 EP1138926 B1 EP 1138926B1
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EP
European Patent Office
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air intake
intake conduits
flat
exhaust gas
slide valve
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EP01104236A
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EP1138926A2 (de
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Hans-Ulrich Kühnel
Michael Sanders
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Pierburg GmbH
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Pierburg GmbH
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    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222—Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M26/44—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which a main EGR passage is branched into multiple passages

Definitions

  • the invention relates to an air intake duct system for an internal combustion engine with an air intake duct housing, the individual to each cylinder of the Internal combustion engine leading air intake channels, with an exhaust gas recirculation channel, its exhaust gas recirculation into the individual air intake ducts can be controlled by one valve element each.
  • Such an air intake duct system is for example from DE-A1-198 16 266 known.
  • This air intake duct system ensures exhaust gas recirculation without the disadvantage that when the internal combustion engine is operating at full load, if no exhaust gas is recirculated there will be a pressure equalization between the air intake ducts leading to the individual cylinder of the internal combustion engine comes, causing the vibration behavior of the intake air in the engine is disturbed and the filling of the cylinders is reduced.
  • the attachment of the individual channels with the respective valve sections is however difficult to construct and expensive.
  • the air intake duct system Has cover element which is arranged on the air intake duct housing in such a way is that between the cover member and the air intake duct housing the exhaust gas recirculation channel is formed, the cover element the valve elements designed as flat slide elements and a drive mechanism for adjusting the flat slide elements has and everyone Air intake duct has an exhaust gas inlet opening with a flat seat, which with the Flat slide element interacts.
  • the flat slide elements are as Flat rotary slide elements, wherein the exhaust gas inlet opening as semicircular ring pieces are formed.
  • the drive mechanism can be a Rack and pinion drive, with each flat rotary valve element Gear is assigned.
  • each flat slide valve element by means of a spring opposite the corresponding one Prestressed flat seat.
  • a Drive for example an electric motor, can be mounted in the cover element.
  • Air intake duct system 1 the valve position once in the open position and once in the closed position is shown. It should be clear that the Valve positions are aligned in the same way.
  • Fig. 1 shows the air intake duct system 1 according to the invention in section.
  • the Air intake duct system has an air intake duct housing 2 for the individual leading each cylinder of an internal combustion engine, not shown Air intake channels 3 has.
  • On the air intake duct housing 2 is known Way, a cover element 4, for example, arranged by screwing. Between the cover element 4 and the air intake duct housing 2 is on this Formed an exhaust gas recirculation channel 5 via an exhaust gas inlet 6 Exhaust gas is supplied.
  • a drive mechanism 7 is located on the cover element 4 arranged, which consists of a rack 8 and 9 gears.
  • the Gears 9 are in turn connected to shafts 10 which on their Air intake duct housing 2 facing side flat slide elements 11, which in the present case can be seen from FIG. 2 as flat rotary slide elements are executed.
  • These flat rotary slide elements act with exhaust gas inlet openings 12 and flat seats 13 together and in this way enable one Exhaust gas recirculation into the air intake ducts 3.
  • the left valve position is in the open position and the right valve position is shown in the closed position.
  • the Flat rotary slide elements 11 are each by a spring 14 which on Cover element 4 supports against the corresponding flat seat 13 below Preload held.
  • the drive mechanism 7 is in the present case by a cover 15 is closed.
  • Fig. 2 shows a top view of part of the invention Air intake duct system 1. It can be clearly seen here that the Exhaust gas inlet openings 12 in the present case as semicircular ring pieces are executed. Furthermore, the exhaust gas inlet 6 with a connecting flange 16 shown.

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftansaugkanalsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftansaugkanalgehäuse, das einzelne zu jedem Zylinder der Brennkraftmaschine führende Luftansaugkanäle aufweist, mit einem Abgasrückführkanal, dessen Abgasrückführung in die einzelnen Luftansaugkanäle durch jeweils ein Ventilelement steuerbar ist.
Ein derartiges Luftansaugkanalsystem ist beispielsweise aus der DE-A1-198 16 266 bekannt. Dieses Luftansaugkanalsystem gewährleistet eine Abgasrückführung ohne den Nachteil, daß im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine, wenn kein Abgas rückgeführt wird es zu einem Druckausgleich zwischen den zu dem einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine führenden Luftansaugkanälen kommt, wodurch das Schwingverhalten der angesaugten Luft in der Brennkraftmaschine gestört und die Füllung der Zylinder vermindert wird. Das Anbringen der Einzelkanäle mit den jeweiligen Ventilabschnitten ist jedoch konstruktiv schwer realisierbar und kostenaufwendig.
Aus der JP 09273452 A ist ein Luftansaugkanalsystem bekannt, das einzelne zu jedem Zylinder der Brennkraftmaschine führende Luftansaugkanäle aufweist. Diese Luftansaugkanäle sind über Abgaseinlaßöffnungen mit einem Abgasrückführkanal der im Luftansaugkanalgehäuse ausgeformt ist verbunden. Die Abgaseinlaßöffnungen weisen dabei einen Flachsitz auf, der mit Flachschieberelementen zusammenwirkt, die wiederum über einen Antriebsmechanismus antreibbar sind. Auch diese Ausführungsform ist konstruktiv schwer realisierbar und kostenaufwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen aufzufinden, mit denen eine Abgasrückführung die das Schwingverhalten der angesaugten Luft nicht stört auf konstruktive und montagetechnisch einfache Weise zu realisieren ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Luftansaugkanalsystem ein Deckelelement aufweist, das auf dem Luftansaugkanalgehäuse derart angeordnet ist, daß zwischen dem Deckelelement und dem Luftansaugkanalgehäuse der Abgasrückführkanal ausgeformt ist, wobei das Deckelelement die als Flachschieberelemente ausgeführten Ventilelemente sowie einen Antriebsmechanismus zur Verstellung der Flachschieberelemente aufweist und jeder Luftansaugkanal eine Abgaseinlaßöffnung mit einem Flachsitz aufweist, der mit dem Flachschieberelement zusammenwirkt.
Auf diese Weise wird ein Luftansaugkanalsystem geschaffen, bei dem die Ventilelemente mit dem zugehörigen Antriebsmechanismus als eigenständige Moduleinheit in einem Deckelelement vorliegen. Dies bietet den Vorteil, daß der Montageaufwand und die zugehörigen Kosten auf ein Minimum reduziert werden.
In besonders vorteilhafter Weise sind die Flachschieberelemente als Flachdrehschieberelemente ausgebildet, wobei die Abgaseinlaßöffnung als halbkreisförmige Ringstücke ausgebildet sind. Der Antriebsmechanismus kann ein Zahnstange-Zahnrad-Antrieb sein, wobei jedem Flachdrehschieberelement ein Zahnrad zugeordnet ist. Um eine Dichtheit der Ventilelemente zu gewährleisten, ist jedes Flachdrehschieberelement durch eine Feder gegenüber dem entsprechenden Flachsitz vorgespannt. In einer weiter vereinfachten Ausführungsform kann auch ein Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor in dem Deckelelement gelagert sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind dargestellt, und werden nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1
eine Schnittansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Luftansaugkanalsystems, und
Fig. 2
eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Luftansaugkanalsystems.
Es wird angemerkt, daß zur Verdeutlichung der Funktionen des erfindungsgemäßen Luftansaugkanalsystems 1 die Ventilstellung einmal in Offen- und einmal in Zu-Position dargestellt ist. Es sollte deutlich sein, daß in der Anwendung die Ventilstellungen jeweils gleich ausgerichtet sind.
Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Luftansaugkanalsystem 1 im Schnitt. Das Luftansaugkanalsystem besitzt ein Luftansaugkanalgehäuse 2 das einzelne zu jedem Zylinder einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine führende Luftansaugkanäle 3 aufweist. Auf dem Luftansaugkanalgehäuse 2 ist auf bekannte Weise ein Deckelelement 4 beispielsweise durch Anschrauben, angeordnet. Zwischen dem Deckelelement 4 und dem Lufansaugkanalgehäuse 2 ist auf diese Weise ein Abgasrückführkanal 5 ausgeformt dem über eine Abgaseinleitung 6 Abgas zugeführt wird. Auf dem Deckelelement 4 ist ein Antriebsmechanismus 7 angeordnet, der aus einer Zahnstange 8 sowie aus Zahnrädern 9 besteht. Die Zahnräder 9 stehen wiederum mit Wellen 10 in Verbindung, die auf ihre zum Lufansaugkanalgehäuse 2 gerichteten Seite Flachschieberelemente 11 aufweisen, die im vorliegenden Fall wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, als Flachdrehschieberelemente ausgeführt sind. Diese Flachdrehschieberelemente wirken mit Abgaseinlaßöffnungen 12 und Flachsitzen 13 zusammen und ermöglichen auf diese Weise eine Abgasrückführung in die Luftansaugkanäle 3.
In der vorliegenden Darstellung ist die linke Ventilstellung in geöffneter Position und die rechte Ventilstellung in geschlossener Position gezeigt. Die Flachdrehschieberelemente 11 werden jeweils durch eine Feder 14 die sich am Deckelelement 4 abstützt gegenüber dem entsprechenden Flachsitz 13 unter Vorspannung gehalten. Der Antriebsmechanismus 7 wird im vorliegendem Fall durch ein Abdeckelement 15 verschlossen.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht eines Teils des erfindungsgemäßen Luftansaugkanalsystems 1. Deutlich zu erkennen ist hierbei, daß die Abgaseinlaßöffnungen 12 im vorliegendem Fall als halbkreisförmige Ringstücke ausgeführt sind. Desweiteren ist die Abgaseinleitung 6 mit einem Anschlußflansch 16 dargestellt.

Claims (5)

  1. Luftansaugkanalsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Luftansaugkanalgehäuse, das einzelne zu jedem Zylinder der Brennkraftmaschine führende Luftansaugkanäle aufweist, mit einem Abgasrückführkanal, dessen Abgasrückführung in die einzelnen Luftansaugkanäle durch jeweils ein Ventilelement steuerbar ist, wobei die Ventilelemente als Flachschieberelemente ausgeführt sind und ein Antriebsmechanismus zur Verstellung der Flachschieberelemente vorgesehen ist, wobei jeder Luftansaugkanal eine Abgaseinlaßöffnung mit einem Flachsitz aufweist, der mit dem Flachschieberelement zusammen wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachschieberelemente (11) als Flachdrehschieberelemente ausgebildet sind, und das Luftansaugkanalsystem (1) ein Deckelelement (4) aufweist, das auf dem Luftansaugkanalgehäuse (2) derart angeordnet ist, daß zwischen dem Deckelelement (4) und dem Luftansaugkanalgehäuse (2) der Abgasrückführkanal (5) ausgeformt ist, wobei das Deckelelement (4) die Flachschieberelemente (11) aufweist, und auf dem Deckelement (4) der Antriebsmechanismus angeordnet ist.
  2. Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgaseinlaßöffnungen (12) als halbkreisförmige Ringstücke ausgebildet sind.
  3. Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (7) aus einem Zahnstange-Zahnrad-Antrieb (8, 9), wobei jedem Flachdrehschieberelement ein Zahnrad (9) zugeordnet ist.
  4. Luftansaugkanalsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flachdrehschieberelement (11) durch eine Feder (14) gegenüber dem entsprechenden Flachsitz (13) vorgespannt ist.
  5. Luftansaugkanalsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor in dem Deckelelement (4) gelagert ist.
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