EP1544449B1 - Exhaust gas recirculation valve - Google Patents

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EP1544449B1
EP1544449B1 EP03029491A EP03029491A EP1544449B1 EP 1544449 B1 EP1544449 B1 EP 1544449B1 EP 03029491 A EP03029491 A EP 03029491A EP 03029491 A EP03029491 A EP 03029491A EP 1544449 B1 EP1544449 B1 EP 1544449B1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
flow
valve element
exhaust gas
exhaust
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03029491A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1544449A1 (en
Inventor
Christoph Thiery
Dirk Schliesche
Bernhard Klipfel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cooper Standard Automotive Deutschland GmbH
Original Assignee
Cooper Standard Automotive Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
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Application filed by Cooper Standard Automotive Deutschland GmbH filed Critical Cooper Standard Automotive Deutschland GmbH
Priority to DE50306597T priority patent/DE50306597D1/en
Priority to EP03029491A priority patent/EP1544449B1/en
Priority to ES03029491T priority patent/ES2280684T3/en
Priority to AT03029491T priority patent/ATE354726T1/en
Priority to KR1020040106806A priority patent/KR101207865B1/en
Priority to US11/015,342 priority patent/US7182315B2/en
Priority to CNB2004100104628A priority patent/CN100430593C/en
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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
    • F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • 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
    • F02M26/72—Housings

Definitions

  • valve element is arranged in the position releasing the opening at least partially behind the flow guide, leads to several advantages. First of all, it should be said about this arrangement relationship that it can be seen from a fluid axis. In other words, the point in the flow at which the valve element is in the opened state is considered. According to the invention, the valve element is at least partially not visible at this point of the flow, ie in the flow direction at the location of the open valve element, because it is at least partially "covered” by the flow guide. This "covered" position behind the flow-guiding element prevents the open valve element from influencing the flow extensively. As a result, flow losses can be reduced. Furthermore, the valve element is shielded in a favorable manner, as far as the temperature load is concerned.
  • the flow guide isolates the valve element, so to speak thermally from the hot exhaust gas flow, so that through the Arrangement of the invention, an opening of the valve element in the direction of the "hot" side is possible. In this open position, namely a thermal overloading of the valve element is prevented by the cover by means of the flow guide.
  • valve element with respect to the flow can be arranged such that the opening takes place against the flow direction.
  • This arrangement is advantageous in that it must not be ensured by special mechanisms that the valve element remains closed against the upcoming gas pressure. Rather, the upcoming gas itself presses the valve element in the closed position.
  • this advantageous arrangement is possible by the flow guide according to the invention by the valve element can be protected in its open position from the hot gases and at least partially thermally insulated.
  • a folding valve element For the axis of rotation of a folding valve element, it proves to be advantageous if it is arranged outside the plane of the valve opening. This leads to the advantage that the valve element is interrupted over its circumference continuously and not by parts of the axis of rotation, so that a particularly reliable seal is generated. Furthermore, can be achieved by the described arrangement of the axis of rotation in a favorable manner that the valve element in the protected position can be brought behind the flow guide.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 shown in Fig. 1 is disposed in a portion of the exhaust gas recirculation line and is provided for this purpose at its respective ends with flanges 12, which allow mounting in the exhaust gas recirculation line.
  • the valve opening 14 is approximately circular and is defined by a valve seat. With the valve seat, a valve element 16 cooperates, which is approximately circular in accordance with the valve seat.
  • the valve element 16 is designed spherically in the case shown.
  • the valve element further consists of three parts.
  • a first part 18 forms a base body on which an annular element 20 is mounted for the actual interaction with the valve seat.
  • a third element 22 is provided, which completes the spherical on this side design.
  • this receiving space 30 is in the vicinity of the exhaust gas recirculation valve 10 shown, and integrally formed to detect a region 32, which can be used for example for the cooling of the exhaust gas recirculation valve and for the attachment of the necessary drives, sensors and the like.

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Abstract

An exhaust gas return valve for combustion engines comprises a valve element (20) movable between open and closed positions in a valve opening (14) and a flow conduction element (24). The valve element is arranged behind the flow conduction element in the open position and flow losses are reduced.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Abgasrückführventil.The invention relates to an exhaust gas recirculation valve.

Auf dem Gebiet der Verbrennungsmotoren ist es bekannt, in Abhängigkeit vom Betriebszustand Abgas auf die Frischluftseite zurückzuführen, um dadurch den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen zu senken.In the field of internal combustion engines, it is known to recirculate exhaust gas to the fresh air side depending on the operating state, thereby reducing fuel consumption and pollutant emissions.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 101 06 608 A1 ist ein Abgasrückführventil mit einem schwenkbaren Ventilschließglied bekannt, bei dem die Ventilschwenkachse exzentrisch in Bezug auf das Ventilschließglied in einer zum Ventilschließglied parallel verlaufenden Ebene angeordnet ist.From DE 101 06 608 A1 discloses an exhaust gas recirculation valve with a pivotable valve closing member is known in which the valve pivot axis is arranged eccentrically with respect to the valve closure member in a plane parallel to the valve closing member.

Eine derartige Anordnung einer Ventilschwenkachse ergibt sich für ein in beliebiger Weise verwendbares Ventil aus der DE 33 36 879 A1. Gemäß dieser Druckschrift ist der Ventilsitz an einem ringförmigen Fortsatz eines Befestigungsflansches ausgebildet, insbesondere um eine störungstotraumarme Ausführung zu realisieren.Such an arrangement of a valve pivot axis results for a usable in any way valve from DE 33 36 879 A1. According to this document, the valve seat is formed on an annular extension of a mounting flange, in particular in order to realize a disturbing dead space execution.

Aus der DE 27 03 687 A1 geht ein Abgasrückführsystem hervor, bei dem ein klappbares Ventil in dem Saugrohr derart angeordnet ist, dass es eine in das Saugrohr ragende Abgasrückführleitung verschließen oder freigeben kann.From DE 27 03 687 A1, an exhaust gas recirculation system is shown in which a foldable valve is arranged in the intake manifold such that it can close or release a projecting into the intake manifold exhaust gas recirculation line.

Die DE 195 49 107 A1 offenbart eine ähnliche Anordnung, bei der eine Abgasrückführleitung in das Saugrohr hineinragt. Die Abgasrückführleitung ist an seinem Ende axial verschlossen und radial an einer Stelle geöffnet. Ein das hineinragende Ende der Abgasrückführleitung umgebendes Ventilelement weist ebenfalls eine radiale Öffnung auf, die zum Freigeben der Abgasrückführleitung in Ausrichtung mit der Öffnung der Abgasrückführleitung gebracht werden kann.DE 195 49 107 A1 discloses a similar arrangement in which an exhaust gas recirculation line protrudes into the intake manifold. The exhaust gas recirculation line is axially closed at its end and radially open at one point. A valve element surrounding the projecting end of the exhaust gas recirculation line also has a radial opening which can be brought into alignment with the opening of the exhaust gas recirculation line for releasing the exhaust gas recirculation line.

Schließlich ist aus der EP 1 342 907 A2 eine Ventileinrichtung bekannt, bei der das Ventil durch die Verdrehung von Steuerscheiben gegeneinander geöffnet und geschlossen wird, welche Steuerscheiben Öffnungen aufweisen, die in Ausrichtung miteinander gebracht werden können, oder derart zwischen den Öffnungen der jeweils anderen Steuerscheibe angeordnet werden können, dass das Ventil verschlossen ist.Finally, from EP 1 342 907 A2 a valve device is known in which the valve through the Rotation of control discs against each other is opened and closed, which control discs have openings that can be brought into alignment with each other, or can be arranged between the openings of the respective other control disc, that the valve is closed.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abgasrückführventil zu schaffen, das im Hinblick auf die Vermeidung von Strömungsverlusten verbessert ist.The invention has for its object to provide an exhaust gas recirculation valve, which is improved in terms of avoiding flow losses.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das Abgasrückführventil gemäß Anspruch 1.The solution of this object is achieved by the exhaust gas recirculation valve according to claim 1.

Demzufolge weist das erfindungsgemäße Abgasrückführventil eine Ventilöffnung und ein Ventilelement auf. Das Ventilelement ist zwischen einer die Öffnung verschließenden und einer die Öffnung freigebenden Stellung bewegbar. Für das Ventilelement sind sämtliche Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise kann das Ventilelement ein klapp-, dreh- oder schwenkbares Element sein. Ferner ist für das Ventilelement ein tellerförmiges Element denkbar, das zum Öffnen und Schließen translatorisch verschoben wird. Erfindungsgemäß ist ein Strömungsleitelement vorgesehen. Das Ventilelement ist in der die Ventilöffnung freigebenden Stellung zumindest teilweise, von einer Strömungsmittelachse aus betrachtet, hinter dem Strömungsleitelement angeordnet. Das Strömungsleitelement dient im Wesentlichen dazu, die Abgasströmung in günstiger Weise an dem in der Öffnungsstellung befindlichen Ventilelement vorbei und möglichst ohne oder allenfalls mit geringen Strömungsverlusten durch die Ventilöffnung zu leiten. Insofern ist das Strömungsleitelement bevorzugt auf der "heißen" Seite des Abgasrückführventils vorgesehen, da von dieser Seite die Abgasströmung auf das Ventil trifft und hier in besonders günstiger Weise durch das Strömungsleitelement geleitet oder geführt werden kann. Die "heiße" Seite bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das erfindungsgemäße Abgasrückführventil insbesondere in der Nähe des Auslasskrümmers und/oder vor einem Abgaskühler angeordnet sein kann. Aufgrund der vorangehend und nachfolgend beschriebenen Maßnahmen eignet sich das erfindungsgemäße Abgasrückführventil für eine derartige Anordnung. Es sei jedoch betont, dass es nicht notwendigerweise auf dieser Seite angeordnet sein muss, sondern ebenso gut in anderen Bereichen angeordnet sein kann und insbesondere auch so angeordnet sein kann, dass sich das Strömungsleitelement stromabwärts des Ventilelements befindet. Diese Anordnung hätte beispielsweise den Vorteil, dass die Lagerung des bevorzugt klappbaren Ventilelements sich auf der abgedichteten Seite befindet und somit in geringerem Umfang Verschmutzungen durch das anstehende Abgas unterliegt.As a result, the exhaust gas recirculation valve according to the invention has a valve opening and a valve element. The valve element is movable between an opening closing and a position releasing the opening. For the valve element all embodiments are conceivable. For example, the valve element may be a hinged, rotatable or pivotable element. Further, a plate-shaped element is conceivable for the valve element, which is moved translationally for opening and closing. According to the invention, a flow guide is provided. The valve element is at least partially disposed in the valve opening releasing position, viewed from a fluid axis, behind the flow guide. The flow guide essentially serves to pass the exhaust gas flow in a favorable manner past the valve element located in the open position and as far as possible without or at most with slight flow losses through the valve opening. In this respect, the flow guide is preferably provided on the "hot" side of the exhaust gas recirculation valve, since from this side the exhaust gas flow meets the valve and here can be passed or guided in a particularly favorable manner by the flow guide. The "hot" side in this context means that the exhaust gas recirculation valve according to the invention can be arranged in particular in the vicinity of the exhaust manifold and / or in front of an exhaust gas cooler. Due to the measures described above and below, the exhaust gas recirculation valve according to the invention is suitable for such an arrangement. It should be emphasized, however, that it does not necessarily have to be arranged on this side, but can just as well be arranged in other areas and, in particular, also be arranged so that the flow guide element is located downstream of the valve element. This arrangement would have the advantage, for example, that the bearing of the preferably foldable valve element is located on the sealed side and thus is subject to less contamination by the upcoming exhaust gas.

Die Tatsache, dass das Ventilelement in der die Öffnung freigebenden Stellung zumindest teilweise hinter dem Strömungsleitelement angeordnet ist, führt zu mehreren Vorteilen. Zunächst ist zu dieser Anordnungsbeziehung zu sagen, dass sie von einer Strömungsmittelachse betrachtet erkennbar ist. Mit anderen Worten wird diejenige Stelle in der Strömung betrachtet, an der sich das Ventilelement in dem geöffneten Zustand befindet. Erfindungsgemäß ist an dieser Stelle der Strömung, also in Strömungsrichtung an der Stelle des geöffneten Ventilelements, das Ventilelement zumindest teilweise nicht zu sehen, weil es zumindest teilweise durch das Strömungsleitelement "abgedeckt" wird. Durch diese "abgedeckte" Position hinter dem Strömungsleitelement wird verhindert, dass das geöffnete Ventilelement die Strömung umfangreich beeinflusst. Hierdurch können Strömungsverluste reduziert werden. Ferner ist das Ventilelement in günstiger Weise abgeschirmt, was die Temperaturbelastung angeht. Das Strömungsleitelement isoliert das Ventilelement gewissermaßen thermisch von der heißen Abgasströmung, so dass durch die erfindungsgemäße Anordnung eine Öffnung des Ventilelements in Richtung der "heißen" Seite möglich wird. In dieser geöffneten Stellung wird nämlich eine thermische Überbelastung des Ventilelements durch die Abdeckung mittels des Strömungsleitelements verhindert.The fact that the valve element is arranged in the position releasing the opening at least partially behind the flow guide, leads to several advantages. First of all, it should be said about this arrangement relationship that it can be seen from a fluid axis. In other words, the point in the flow at which the valve element is in the opened state is considered. According to the invention, the valve element is at least partially not visible at this point of the flow, ie in the flow direction at the location of the open valve element, because it is at least partially "covered" by the flow guide. This "covered" position behind the flow-guiding element prevents the open valve element from influencing the flow extensively. As a result, flow losses can be reduced. Furthermore, the valve element is shielded in a favorable manner, as far as the temperature load is concerned. The flow guide isolates the valve element, so to speak thermally from the hot exhaust gas flow, so that through the Arrangement of the invention, an opening of the valve element in the direction of the "hot" side is possible. In this open position, namely a thermal overloading of the valve element is prevented by the cover by means of the flow guide.

Die Öffnung des Ventilelements in Richtung der heißen Seite eines Abgasrückführventils bietet den Vorteil, dass der anstehende Abgasdruck das Ventilelement in den geschlossenen Zustand drückt. Deshalb müssen für den geschlossenen Zustand keine aufwändigen Maßnahmen vorgesehen sein, um ein Verschließen der Ventilöffnung sicherzustellen. Vielmehr drückt der anstehende Abgasdruck selbst das Ventil in die geschlossene Stellung. Ein Öffnen des Ventilelements gegen diesen anstehenden Gasdruck kann mit vergleichsweise einfachen Maßnahmen gewährleistet werden. Jedenfalls ist die Öffnung des Ventils gegen den anstehenden Abgasdruck einfacher zu realisieren, als wenn die Aufrechterhaltung des geschlossenen Zustands gegen den Gasdruck sicherzustellen wäre. Im Zusammenhang mit der Öffnung des erfindungsgemäßen Abgasrückführventils ist zu erwähnen, dass diese beispielsweise gemäß der von der Anmelderin beim Europäischen Patentamt am 24. Oktober 2003 eingereichten europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 03 024 509 und der beim Europäischen Patentamt am 25. März 2003 eingereichten europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 03 006 733 realisiert werden kann. Ferner kann das Ventilelement selbst im Hinblick auf die Anordnung der Drehachse im Fall eines drehbaren Ventils so gestaltet sein, wie dies in der EP 1 245 820 A1 beschrieben ist. Diese Anmeldungen wurden im Hinblick auf die genannten Merkmale zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Schließlich ist zu erwähnen, dass auch in der Verwendung eines Strömungsleitelements bei einem Abgasrückführventil alleine eine Neuerung gesehen wird, die gegenüber den bislang bekannten Anordnungen ihre Vorteile entfaltet. Insofern ist auch ein Abgasrückführventil mit einem Strömungsleitelement, nicht unbedingt mit den weiteren, oben beschriebenen Merkmalen, jedoch gegebenenfalls mit einer beliebigen Kombination der vorangehend und nachfolgend erläuterten bevorzugten Merkmale, als Gegenstand der Anmeldung zu betrachten.The opening of the valve element in the direction of the hot side of an exhaust gas recirculation valve has the advantage that the applied exhaust pressure presses the valve element in the closed state. Therefore, no complex measures must be provided for the closed state to ensure closure of the valve opening. Rather, the upcoming exhaust pressure itself presses the valve in the closed position. Opening the valve element against this pending gas pressure can be ensured with comparatively simple measures. In any case, the opening of the valve against the upcoming exhaust pressure is easier to realize than if the maintenance of the closed state against the gas pressure would be ensured. In connection with the opening of the exhaust gas recirculation valve according to the invention, it should be mentioned, for example, that the European patent application filed with the European Patent Office on October 24, 2003, with the application number 03 024 509 and the European patent application filed with the European Patent Office on March 25, 2003 can be realized with the application number 03 006 733. Furthermore, the valve element itself may be designed with regard to the arrangement of the axis of rotation in the case of a rotatable valve, as described in EP 1 245 820 A1. These applications have been made in view of the features mentioned in the present application. Finally, it should be mentioned that even in the use of a flow guide in an exhaust gas recirculation valve alone, an innovation is seen that unfolds its advantages over the previously known arrangements. In this respect, an exhaust gas recirculation valve with a flow guide, not necessarily with the other, features described above, but optionally with any combination of the above and below explained preferred features to be regarded as the subject of the application.

Als Unterschied zu dem Gegenstand der EP 1 342 907 A2 ist zu betonen, dass bei diesem bekannten Abgasrückführventil zwar eine der Steuerscheiben hinter der anderen Steuerscheibe angeordnet ist. Die "vordere" Steuerscheibe ist jedoch ein Teil des Ventils und weist, bei dieser Betrachtung, Ventilöffnungen auf, so dass sie nicht als Strömungsleitelement betrachtet werden kann. Im Gegensatz dazu weist das Strömungsleitelement des erfindungsgemäßen Abgasrückführventils eine gewisse Erstreckung in Strömungsrichtung auf, so dass die Strömung zuverlässig geleitet wird, und "hinter" dem Strömungsleitelement das geöffnete Ventilelement angeordnet werden kann, während es im geschlossenen Zustand vor oder neben dieser bewegt wird. hierdurch geht von letzterem keine nachteilige Beeinflussung der Strömung aus.As a difference from the subject matter of EP 1 342 907 A2, it must be emphasized that in this known exhaust gas recirculation valve one of the control disks is arranged behind the other control disk. However, the "front" control disc is a part of the valve and has, in this regard, valve openings so that it can not be considered as a flow guide. In contrast, the flow guide of the exhaust gas recirculation valve according to the invention has a certain extent in the flow direction, so that the flow is reliably conducted, and "behind" the flow guide the open valve element can be arranged while it is moved in the closed state before or next to this. As a result of the latter no adverse effect on the flow.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Abgasrückführventils sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Preferred developments of the exhaust gas recirculation valve according to the invention are described in the further claims.

Bevorzugt ist das Ventilelement bezüglich der Strömung derart anordenbar, dass die Öffnung gegen die Strömungsrichtung erfolgt. Diese Anordnung ist insofern günstig, als nicht durch besondere Mechanismen dafür gesorgt werden muss, dass das Ventilelement gegen den anstehenden Gasdruck geschlossen bleibt. Vielmehr drückt das anstehende Gas selbst das Ventilelement in die geschlossene Stellung. Wie erwähnt, wird diese vorteilhafte Anordnung durch das erfindungsgemäße Strömungsleitelement möglich, indem das Ventilelement in seiner geöffneten Stellung vor den heißen Gasen geschützt und zumindest teilweise thermisch isoliert werden kann.Preferably, the valve element with respect to the flow can be arranged such that the opening takes place against the flow direction. This arrangement is advantageous in that it must not be ensured by special mechanisms that the valve element remains closed against the upcoming gas pressure. Rather, the upcoming gas itself presses the valve element in the closed position. As mentioned, this advantageous arrangement is possible by the flow guide according to the invention by the valve element can be protected in its open position from the hot gases and at least partially thermally insulated.

Für das Strömungsleitelement wird derzeit ein Rohrabschnitt bevorzugt. Das Rohr kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und insoweit an den Querschnitt der Abgasrückführleitung angepasst sein. Durch ein Strömungsleitelement mit dieser Form kann eine besonders gute Führung der Strömung erreicht werden. Es sind jedoch auch andere Querschnitte für das Rohr möglich. Als Beispiele seien ein ovaler, rechteckiger oder mehreckiger Querschnitt genannt.For the flow guide currently a pipe section is preferred. The tube may have a circular cross section and be adapted in this respect to the cross section of the exhaust gas recirculation line. By a flow guide with this shape, a particularly good flow control can be achieved. However, other cross sections for the pipe are possible. As examples, an oval, rectangular or polygonal cross section may be mentioned.

Für das Strömungsleitelement hat es sich ferner als günstig erwiesen, wenn es, über den Querschnitt der Ventilöffnung oder der Abgasrückführleitung, an zumindest einem Ende schräg ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein Rohrabschnitt an zumindest einem Ende bezüglich der Strömungsmittelachse schräg oder geneigt abgeschnitten sein. Hierdurch kann in günstiger Weise die beschriebene, vorteilhafte Abdeckungsfunktion des Strömungsleitelements genutzt werden, ohne die erforderlichen Bewegungen des Ventilelements zu behindern.For the flow guide, it has also proved to be advantageous if it is formed obliquely over the cross section of the valve opening or the exhaust gas recirculation line, at least one end. For example, a pipe section may be cut obliquely or inclined at at least one end with respect to the fluid axis. This can be used in a favorable manner, the described advantageous cover function of the flow, without hindering the necessary movements of the valve element.

Für das Ventilelement wird derzeit bevorzugt, dass es klapp-, dreh- oder schwenkbar ausgeführt ist. Mit dieser Art von Bewegung lässt sich das Ventilelement besonders einfach in die "geschützte" Stellung hinter das Strömungsleitelement bringen. Es sei jedoch betont, dass dieser Vorteil auch bei einem translatorisch bewegten Ventilelement erreicht werden kann.For the valve element is currently preferred that it is designed folding, rotating or swiveling. With this type of movement, the valve element can be particularly easily brought into the "protected" position behind the flow guide. It should be emphasized, however, that this advantage can be achieved even with a translationally moving valve element.

Für die Drehachse eines klappbaren Ventilelements erweist es sich als günstig, wenn diese außerhalb der Ebene der Ventilöffnung angeordnet ist. Dies führt zu dem Vorteil, dass das Ventilelement über seinen Umfang durchgehend und nicht durch Teile der Drehachse unterbrochen ist, so dass eine besonders zuverlässige Abdichtung erzeugt wird. Ferner kann durch die beschriebene Anordnung der Drehachse in günstiger Weise erreicht werden, dass das Ventilelement in die geschützte Position hinter dem Strömungsleitelement gebracht werden kann.For the axis of rotation of a folding valve element, it proves to be advantageous if it is arranged outside the plane of the valve opening. This leads to the advantage that the valve element is interrupted over its circumference continuously and not by parts of the axis of rotation, so that a particularly reliable seal is generated. Furthermore, can be achieved by the described arrangement of the axis of rotation in a favorable manner that the valve element in the protected position can be brought behind the flow guide.

Dies wird durch diejenige bevorzugte Ausführungsform begünstigt, bei der die Drehachse bezüglich der Strömungsmittelachse exzentrisch vorgesehen ist. Hierdurch können die Bewegungen des Ventilelements bezüglich des Ventilsitzes so eingestellt werden, dass sowohl ein zuverlässiges Verschließen der Ventilöffnung als auch ein sanftes Lösen des Ventilelements von der Ventilöffnung erreicht wird.This is favored by the preferred embodiment in which the axis of rotation is eccentric with respect to the fluid axis. In this way, the movements of the valve element with respect to the valve seat can be adjusted so that both a reliable closing of the valve opening and a gentle release of the valve element is achieved by the valve opening.

Für das Ventilelement wird ferner bevorzugt, dass dieses an der der Ventilöffnung zugewandten Seite weitgehend kegel(stumpf)förmig oder sphärisch gestaltet ist. Hierdurch kann eine besonders günstige Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz, der die Ventilöffnung begrenzt, erreicht werden.For the valve element is further preferred that this is designed on the side facing the valve opening largely conical (dull) shaped or spherical. This allows a particularly favorable interaction with the valve seat, which limits the valve opening can be achieved.

Schließlich hat es sich für den Strömungsverlauf als vorteilhaft erwiesen, wenn im Bereich des Abgasrückführventils ein Aufnahmeraum für das Ventilelement in dessen geöffneter Stellung vorgesehen ist, der hinsichtlich seiner Form an die Form des Ventilelements selbst sowie dessen Bewegung von der geschlossenen in die geöffnete Stellung angepasst ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Ventilelement in seiner geöffneten Stellung vollständig aus der Strömung herausbewegt ist, so dass diese in äußerst geringem Umfang beeinträchtigt wird.Finally, it has proven to be advantageous for the course of the flow when a receiving space for the valve element in its open position is provided in the region of the exhaust gas recirculation valve, which is adapted in shape to the shape of the valve element itself and its movement from the closed to the open position , This results in the advantage that the valve element is moved completely out of the flow in its open position, so that it is impaired to an extremely small extent.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird eine beispielhaft in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Abgasrückführventils in einer geschlossenen Stellung;
Fig. 2
eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Abgasrückführventils während des Öffnens des Ventilelements; und
Fig. 3
eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Abgasrückführventils in der geöffneten Stellung des Ventilelements.
Hereinafter, an embodiment of the invention shown by way of example in the drawings will be explained in more detail. Show it:
Fig. 1
a sectional perspective view of the exhaust gas recirculation valve according to the invention in a closed position;
Fig. 2
a sectional perspective view of the exhaust gas recirculation valve according to the invention during the opening of the valve element; and
Fig. 3
a sectional perspective view of the exhaust gas recirculation valve according to the invention in the open position of the valve element.

Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten AusführungsformDetailed description of a preferred embodiment

Das in Fig. 1 gezeigte Abgasrückführventil 10 ist in einem Abschnitt der Abgasrückführleitung angeordnet und ist zu diesem Zweck an seinen jeweiligen Enden mit Flanschen 12 versehen, die eine Montage in der Abgasrückführleitung ermöglichen. Die Ventilöffnung 14 ist etwa kreisförmig und wird durch einen Ventilsitz definiert. Mit dem Ventilsitz wirkt ein Ventilelement 16 zusammen, das in Übereinstimmung mit dem Ventilsitz in etwa kreisförmig ist. An der der Ventilöffnung zugewandten Seite ist das Ventilelement 16 in dem gezeigten Fall sphärisch gestaltet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Ventilelement ferner aus drei Teilen. Ein erstes Teil 18 bildet einen Grundkörper, an dem für die eigentliche Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz ein ringförmiges Element 20 angebracht ist. An der der Ventilöffnung zugewandten Seite ist ein drittes Element 22 vorgesehen, das die auf dieser Seite sphärische Gestaltung vervollständigt.The exhaust gas recirculation valve 10 shown in Fig. 1 is disposed in a portion of the exhaust gas recirculation line and is provided for this purpose at its respective ends with flanges 12, which allow mounting in the exhaust gas recirculation line. The valve opening 14 is approximately circular and is defined by a valve seat. With the valve seat, a valve element 16 cooperates, which is approximately circular in accordance with the valve seat. On the side facing the valve opening, the valve element 16 is designed spherically in the case shown. In the embodiment shown, the valve element further consists of three parts. A first part 18 forms a base body on which an annular element 20 is mounted for the actual interaction with the valve seat. At the valve opening side facing a third element 22 is provided, which completes the spherical on this side design.

Der Grundkörper 18 ist im Bereich der Ventilöffnung weitgehend kreisförmig gestaltet. Integral an diesen Bereich angeschlossen sind zwei Abschnitte, die als Arme bezeichnet werden können, von denen in Fig. 1 wegen der Schnittdarstellung nur einer zu erkennen ist, und die für die Anbindung an die jeweilige Drehachse sorgen. Da bei dem gezeigten Beispiel die Drehachse sowohl außerhalb der Ebene der Ventilöffnung als auch bezüglich der Strömungsmittelachse exzentrisch, in dem gezeigten Fall nach unten versetzt ist, kann die Drehachse geteilt ausgebildet werden. Der vordere Teil der Drehachse ist in Fig. 1 wegen der Schnittdarstellung nicht zu erkennen, und der "hintere" Teil ist gemäß der Darstellung von Fig. 1 durch das nachfolgend noch genauer erläuterte Strömungsleitelement 24 abgedeckt. Aus den weiteren Figuren geht jedoch die Anordnung der Drehachse genauer hervor.The main body 18 is designed largely circular in the valve opening. Integrally connected to this area are two sections, which can be referred to as arms, of which in Fig. 1, only one can be seen because of the sectional view, and for the Ensure connection to the respective axis of rotation. In the example shown, since the axis of rotation is offset eccentrically both outside the plane of the valve opening and with respect to the fluid axis, in the case shown, the axis of rotation can be divided. The front part of the axis of rotation can not be seen in FIG. 1 because of the sectional view, and the "rear" part is covered according to the representation of FIG. 1 by the flow guide element 24 explained in more detail below. From the other figures, however, the arrangement of the axis of rotation is more accurate.

Bei dem Strömungsleitelement 24 handelt es sich um einen Abschnitt eines Rohres, das in die gezeigte Ventilanordnung von einer Seite her, gemäß der Darstellung von Fig. 1 von der rechten Seite her, eingesetzt und durch einen Flansch 26 abgestützt ist. Bei dem gezeigten Beispiel liegt das das Strömungsleitelement bildende Rohr nur im Bereich des rechten Endes an der Innenseite der Abgasrückführleitung an. Auch hier erfolgt durch die Ausbildung von Rippen 28 das Anliegen nur stellenweise. Diese Gestaltung, insbesondere die Ausbildung von Rippen, ist insbesondere dann vorgesehen, wenn sich das Abgasrückführventil auf der "heißen" Seite befindet. Durch die Berührung, die lediglich im Bereich der Rippen 28 vorliegt, wird der Wärmeübergang zu dem Strömungsleitelement verschlechtert. Bei einer anderen Anordnung des Abgasrückführventils, beispielsweise auf der "kalten" Seite, kann die Anbringung selbstverständlich anders gestaltet sein, insbesondere könnten die Rippen 28 weggelassen werden.The flow guide element 24 is a section of a tube which is inserted into the valve arrangement shown from one side, as viewed from the right in FIG. 1, and is supported by a flange 26. In the example shown, the tube forming the flow-guiding element lies against the inside of the exhaust-gas recirculation line only in the area of the right-hand end. Again, by the formation of ribs 28, the concern only in places. This design, in particular the formation of ribs, is provided in particular when the exhaust gas recirculation valve is located on the "hot" side. By the contact, which is present only in the region of the ribs 28, the heat transfer to the flow guide is deteriorated. Of course, in another arrangement of the exhaust gas recirculation valve, for example on the "cold" side, the attachment can be made differently, in particular the ribs 28 could be omitted.

An derjenigen Seite, mit der das Strömungsleitelement 24 der Ventilöffnung 16 zugewandt ist, ist dieses schräg abgeschnitten. Mit anderen Worten ist es an einer Seite, gemäß Fig. 1 der Unterseite, länger als an (gemäß Fig. 1) der Oberseite. Diese Ausbildung dient dazu, die Strömungsleitfunktion zu erfüllen, jedoch die zum Öffnen erforderliche Bewegung des Ventilelements 16 nicht zu behindern. Diese erfolgt, wie in den weiteren Figuren besser zu erkennen, durch eine Drehung in Richtung des Uhrzeigersinns. Für die geöffnete Stellung des Ventilelements 16 ist ein Aufnahmeraum 30 vorgesehen, der weitgehend sphärisch konkav gestaltet ist und an die Bewegung und Form des Ventilelements angepasst ist. Im Bereich dieses Aufnahmeraums 30 ist in der Umgebung des gezeigten Abgasrückführventils 10, und integral damit ausgebildet, ein Bereich 32 zu erkennen, der beispielsweise für die Kühlung des Abgasrückführventils sowie für die Anbringung der erforderlichen Antriebe, Sensoren und dergleichen verwendet werden kann.On the side with which the flow guide 24 of the valve opening 16 faces, this is cut off obliquely. In other words, it is on one side, according to FIG. 1, the bottom, longer than at (according to FIG. 1) of the top. This design serves to fulfill the Strömungsleitfunktion, but not required for opening movement of the valve member 16 hinder. This takes place, as can be seen better in the other figures, by a rotation in the clockwise direction. For the open position of the valve element 16, a receiving space 30 is provided, which is designed substantially spherical concave and is adapted to the movement and shape of the valve element. In the region of this receiving space 30 is in the vicinity of the exhaust gas recirculation valve 10 shown, and integrally formed to detect a region 32, which can be used for example for the cooling of the exhaust gas recirculation valve and for the attachment of the necessary drives, sensors and the like.

In Fig. 2 ist das in Fig. 1 gezeigte Abgasrückführventil während des Öffnens des Ventilelements 20 gezeigt. Für den Ventilsitz 14 ist in Fig. 2 zu erkennen, dass er in den Grundkörper des Abgasrückführventils 10 als gesondertes Element eingesetzt ist und auf derjenigen Seite, die mit dem Ventilelement 20 zusammenwirkt, kegelig oder sphärisch abgeschrägt ist. Für das Ventilelement 20 ist zu erkennen, dass es aufgrund der Anordnung der Drehachse außerhalb der Ebene des Ventilelements 20 an einen Rand des gezeigten Abschnitts der Abgasrückführleitung bewegt werden kann. Hierbei beschreibt der in Richtung der Drehbewegung gerichtete Rand 34 des Ventilelements 20 eine kreisförmige Bahn, die sich in der Form des Aufnahmeraums 30 widerspiegelt. Für das Strömungsleitelement 24 ist zu erkennen, dass es die beschriebene Bewegung des Ventilelements 20 ermöglicht und nicht behindert, indem es in dem Bereich, in den das Ventilelement 20 bewegt wird, durch das schräge Abschneiden an seinem einen Ende kürzer ist als an der gegenüberliegenden Seite.FIG. 2 shows the exhaust gas recirculation valve shown in FIG. 1 during the opening of the valve element 20. It can be seen for the valve seat 14 in FIG. 2 that it is inserted into the main body of the exhaust gas recirculation valve 10 as a separate element and is tapered conically or spherically on that side which cooperates with the valve element 20. For the valve element 20, it can be seen that due to the arrangement of the axis of rotation outside the plane of the valve element 20, it can be moved to an edge of the section of the exhaust gas recirculation line shown. Here, the direction of rotation directed edge 34 of the valve member 20 describes a circular path, which is reflected in the shape of the receiving space 30. For the flow-directing element 24, it can be seen that it allows and does not hinder the described movement of the valve element 20 by being shorter in the region in which the valve element 20 is moved by the oblique cutting at its one end than on the opposite side ,

In Fig. 3 ist die vollständig geöffnete und die Ventilöffnung freigebende Stellung des Ventilelements 20 gezeigt. Das Ventilelement 20 ist in dem Aufnahmeraum 30 untergebracht und wird weitgehend durch das Strömungsleitelement 24 abgedeckt.In Fig. 3, the fully open and the valve opening releasing position of the valve element 20 is shown. The valve element 20 is accommodated in the receiving space 30 and is largely covered by the flow guide 24.

Mit anderen Worten, wenn das Ventilelement 20 von derjenigen Stelle in der Strömung aus, an der sich das Ventilelement 20 in der geöffneten Stellung befindet, betrachtet wird, ist es größtenteils hinter dem Strömungsleitelement 24 verborgen. Somit erfolgt nahezu keine Beeinflussung der Strömung durch das geöffnete Ventilelement. Ferner kann dieses auf der heißen Seite der Abgasrückführleitung geöffnet werden und ist in thermischer Hinsicht durch das Strömungsleitelement 24 abgeschirmt. In günstiger Weise erstreckt sich die Ebene des Ventilelements 20 weitgehend parallel zur Außenwand des Strömungsleitelements 24, so dass der verfügbare Bauraum besonders gut genutzt wird.In other words, when the valve element 20 is viewed from the point in the flow at which the valve element 20 is in the open position, it is mostly hidden behind the flow guide element 24. Thus, there is almost no influence on the flow through the opened valve element. Furthermore, this can be opened on the hot side of the exhaust gas recirculation line and is thermally shielded by the flow guide 24. Conveniently, the plane of the valve element 20 extends substantially parallel to the outer wall of the flow guide 24, so that the available space is used particularly well.

Claims (9)

  1. Exhaust-gas return valve (10) in an exhaust-gas return pipe, having a valve opening (14), a valve element (20), which can be moved between a position closing the valve opening (14) and a position releasing the valve opening (14), and a flow-conducting element (24), wherein the valve element (20) in the position releasing the valve opening (14) is arranged in the exhaust-gas return pipe and at least partly behind the flow-conducting element (24), seen from the central axis of flow.
  2. Exhaust-gas return valve according to claim 1, characterised in that the valve element (20) can be arranged with respect to the flow such that the opening of the valve element is effected against the flow direction.
  3. Exhaust-gas return valve according to claim 1 or 2, characterised in that the flow-conducting element (24) is a pipe section.
  4. Exhaust-gas return valve according to at least one of the preceding claims, characterised in that the flow-conducting element (24) is cut off at an angle at least at one end with respect to the central axis of flow.
  5. Exhaust-gas return valve according to at least one of the preceding claims, characterised in that the valve element (20) can be tilted.
  6. Exhaust-gas return valve according to claim 5, characterised in that an axis of rotation of the valve element (20) is arranged outside the plane of the valve opening (14).
  7. Exhaust-gas return valve according to claim 5 or 6, characterised in that an axis of rotation of the valve element (20) is arranged eccentrically with respect to the central axis of flow.
  8. Exhaust-gas return valve according to at least one of the preceding claims, characterised in that the valve element (20) is designed to be cone (frustum)-shaped or spherical at the side directed to the valve opening (14).
  9. Exhaust-gas return valve according to at least one of the preceding claims, characterised in that the exhaust-gas return valve (10) has a receiving chamber (30) adapted to the movement of the valve element (20) from the closed to the releasing position and to the position of the valve element (20) in the releasing position.
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