DE19901318A1

DE19901318A1 - Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19901318A1
Application number: DE19901318A
Authority: DE
Inventors: Andreas Trawinski; Heinrich Dismon
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-07-20
Also published as: DE59913094D1; EP1020635A2; EP1020635A3; EP1020635B1

Abstract

Ein bekannter Brennluftansaugrohrabschnitt weist den Nachteil auf, daß eine extreme Verschmutzung eines Abgasrückführsteuerventils auftreten kann. DOLLAR A Hiergegen weist der neue Brennluftansaugrohrabschnitt die Merkmale auf, daß der Ansaugrohrabschnitt (1) als Gußgehäuse (7) ausgebildet ist und Aufnahmeausnehmungen (8, 9) aufweist, in die ein Abgasrückführeinleitungseinsatz (10) und ein Abgasrückführsteuerventileinsatz (11) eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten (12, 13) in den Aufnahmeausnehmungen (8, 9) gehalten sind. DOLLAR A Hierdurch ist eine gegen Schmutz geschützte Ausführung erreicht worden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das Prinzip eines solchen Brennluftansaugrohrabschnitts ist beispielsweise in der DE 30 23 652 C2 beschrieben. Es heißt dort: Ein Dieselmotor wird gewöhnlich im sog. Luftüberschußbetrieb betrieben, bei dem in die Verbrennungskammern des Motors mehr Luft eingesaugt wird, als tatsächlich für die Verbrennung des in die Kammern ein gespritzten Kraftstoffs notwendig ist. Dementsprechend beruht die Abgasrückführung bei einem Dieselmotor grundsätzlich darauf, zumindest einen Teil dieser überschüssigen Luft durch zurückgeführte Abgase zu ersetzen, um damit die Qualität der aus dem Mo tor abgegebenen Abgase zu verbessern und in den Abgasen den Anteil schädlicher Ver schmutzungsstoffe zu verringern. Demnach sollte eine Rückführungsabgasmenge gelie fert werden, die von der Menge der bei den bestehenden Betriebszuständen des Motors angesaugten überschüssigen Luft abhängt.

Allgemein ist der Anteil der angesaugten überschüssigen Luft um so größer, je geringer die Belastung des Dieselmotors ist, d. h. je höher die Belastung des Dieselmotors, um so geringer ist proportional zur Ansaugluft der Luftüberschuß. Ferner nimmt die in die Brennkammern des Motors eingeleitete Überschußluftmenge ab, wenn die Belastung des Motors ansteigt. Zur Abgasrückführung, bei der sich die Rückführungsabgasmenge entsprechend der Überschußluftmenge verändert, ist es daher notwendig, die Rückfüh rungsabgasmenge in der Weise zu steuern bzw. zu regeln, daß entsprechend einer Stei gerung der Motorbelastung das Abgasrückführungsverhältnis abnimmt (das als durch die Rückführungsabgasmenge zuzüglich der Ansaugluftmenge geteilte Rückführungsabgas menge definiert ist) und umgekehrt.

Für eine optimale Versorgung eines Dieselmotors ist, wie eingangs bereits dargelegt, die Abgasrückführung so zu wählen, daß der rückgeführte Abgasanteil im Vergleich zur Frischluftmenge abnimmt, wobei unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Steuerung sich der Abgasanteil annähernd direkt proportional zur Änderung des Stellglieds verhal ten sollte. Eine solche Proportionalität ist jedoch mit Rücksicht auf die insbesondere bei niedriger Motorbelastung sehr geringen Druckunterschiede unmöglich. Aus diesem Grunde ist es bei geringer Belastung schwierig, eine ausreichende Abgasrückführung zu gewährleisten.

Bei der in der DE 30 23 652 C2 gewählten Maßnahme werden zwei Ventile so mitein ander gekoppelt, daß bei Zunahme des Frischluftdurchsatzes die Abgasmenge abnimmt und umgekehrt. Die Wahl unterschiedlicher Ventile erlaubt eine gegenseitige mechani sche Kopplung, die eine außerordentlich kompakte Einheit ermöglicht.

Aus der DE 29 46 557 A1 hingegen ist ein anderer Lösungsweg bekannt, bei dem eine Drosselklappe im Luftansaugrohr angeordnet ist und ein Abgasrückführsteuerventil eine Abgasrückführeinleitung in das Luftansaugrohr steuert, wobei Drosselklappe und Steuer ventils von jeweils einer pneumatischen Stelleinrichtung betätigt werden sollen. Hierbei liegen Stelleinrichtungen und Steuerventil direkt im Ansaugrohr, d. h. sind extrem der Verschmutzung durch Brennluft- und Brennstoffschmutzpartikel sowie durch Blow-by Gase und Schmieröldämpfe, die durch die Kurbelgehäuseentlüftung in das Ansaugrohr eintreten, ausgesetzt.

Aus der DE 43 38 192 A1 ist ein Steuerventil für Abgasrückführung bekannt, bei dem die Ventilstange zwei Ventilteller aufweist, die mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken, gleichzeitig verstellt werden und die Ventilsitze öffnen und schließen und so die Verbin dung zwischen Abgaseinlaß und -auslaß steuern, wobei der Abgasauslaß direkt mit ei nem Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist.

Auch hier kann eine extreme Verschmutzung auftreten, da die Ventilstange direkt in das Luftansaugrohr hineinragt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen derart zu gestalten, daß ein kostengünstiger konstruktiver Aufbau in Gußausführung und zusätzlich eine verbesserte, gegen Schmutz geschützte Ausführung erreicht werden.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkma le gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol gend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische, geschnittene Darstellung eines Brennluftansaugrohrabschnitts und

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Brennluftansaugrohrabschnitts 1 für Dieselbrennkraftma schinen, mit einer den Luftdurchsatz drosselnden Luftklappe 2 und einer stromab davon bestehenden Abgasrückführeinleitung 3, die von einem Abgasrückführsteuerventil 4 kontrolliert wird, wobei Luftklappe 2 und Steuerventil 4 nach Maßgabe von Steuersigna len durch elektrische oder pneumatische Stelleinrichtungen 5, 6 betätigt werden.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Ansaugrohrabschnitt 1 als Gußgehäuse 7 ausgebildet ist und Aufnahmeausnehmungen 8, 9 aufweist, in die ein Abgasrückführein leitungseinsatz 10 und ein Abgasrückführsteuerventileinsatz 11 eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten 12, 13 in den Aufnahmeausnehmungen 8, 9 gehalten sind.

Es ist ersichtlich, daß die Aufnahmeausnehmungen 8, 9 über einen Gehäusedurchbruch 14 miteinander verbunden sind, wobei der Gehäusedurchbruch 14 durch einen Einlei tungsabschnittskragen 15 des Abgasrückführeinleitungseinsatzes 10 gegenüber dem Brennluftansaugrohrabschnitt 1 verschlossen ist und der Einleitungsabschnitt einen Ab gaseinlauftrichter 16 bildet, der in einen in Brennluftströmungsrichtung in den Ansaug rohrabschnitt 1 ausmündenden Abgaseinleitungsabschnitt 17 übergeht.

Desweiteren ist vorgesehen, daß die Aufnahmeausnehmung 9 für das Steuerventil 4 ei nen Gehäusedurchbruch 18 aufweist, der in einen Anschlußabschnitt 19 für eine nicht dargestellte Abgaszuführleitung übergeht und daß der Gehäusedurchbruch 18 von ei nem Einleitungsabschnittskragen 20 des Steuerventileinsatzes 11 verschlossen ist. Der Einleitungsabschnitt bildet einen Abgaseinlauftrichter 21, der in eine Ventilkammer 22 übergeht.

Die Ventilkammer 22 ist über eine Doppelventilanordnung 23 mit einer durch die Einlei tungsabschnittskragen 15 und 20 und den Paßsitzabschnitt 13 des Steuerventileinsatzes 11 abgeschlossenen Ausnahmeausnehmung 9 gebildeten Gehäusekammer 24 verbun den. Der Steuerventileinsatz 11 weist eine gegenüber der Gehäusekammer 24 abge schlossene Betätigungskammer 25 auf, die von der Stelleinrichtung 6 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist, wobei Stellstangen 26 und 27 der Doppelventilanordnung 23 und der Stelleinrichtung 6 jeweils in die Betätigungskammer 25 hineinragen und dort miteinander kontaktieren.

In der Fig. 1 ist die Aufnahmeausnehmung 9 mit dem Steuerventileinsatz 11 parallel zum Brennluftansaugrohrabschnitt 1 angeordnet, wohingegen die Explosionsdarstellung nach Fig. 2 eine Anordnung unter einem rechten Winkel zum Ansaugrohrabschnitt 1 zeigt. Im übrigen entspricht die Ausführung der der Fig. 1 und ist mit gleicher Bezifferung der Bau teile versehen.

Mit der erfindungsgemäßen Ausführung liegt ein als kostengünstige Gußkonstruktion mit vorteilhaft herstellbaren Einsätzen zusammensetzbarer Brennluftansaugrohrabschnitt 1 vor, bei dem Verschmutzung der Ventileinrichtung 23 weitestgehend ausgeschlossen ist, da diese durch die nachgeschaltete Gehäusekammer 24 und den in Strömungsrichtung austretenden Abgasstrom nicht mit der frischen Brennluft in Berührung kommen kann und somit auch nicht mit den Schutzpartikeln bzw. Öl- bzw. Verbrennungsrückständen.

Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung eine verbesserte Gleich verteilung des rückgeführten Abgases auf die einzelnen Zylinder Brennkraftmaschine.

Claims

1. Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen, mit einer den Luftdurch satz drosselnden Luftklappe und einer stromab davon bestehenden Abgasrückführeinlei tung, die von einem Abgasrückführsteuerventil kontrolliert wird, wobei Luftklappe und Steuerventil nach Maßgabe von Steuersignalen durch elektrische oder pneumatische Stelleinrichtungen betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugrohrab schnitt (1) als Gußgehäuse (7) ausgebildet ist und Aufnahmeausnehmungen (8, 9) auf weist, in die ein Abgasrückführeinleitungseinsatz (10) und ein Abgasrückführsteuerventi leinsatz (11) eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten (12, 13) in den Aufnahmeaus nehmungen (8, 9) gehalten sind.

2. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme ausnehmungen (8, 9) über einen Gehäusedurchbruch (14) miteinander verbunden sind.

3. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuse durchbruch (14) durch einen Einleitungsabschnittskragen (15) des Abgasrückführeinlei tungseinsatzes (10) gegenüber dem Brennluftansaugrohrabschnitt (1) verschlossen ist und der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter (16) bildet, der in einen in Brenn luftströmungsrichtung in den Ansaugrohrabschnitt (1) ausmündenden Abgaseinleitungs abschnitt (17) übergeht.

4. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeaus nehmung (9) für das Steuerventil (4) einen Gehäusedurchbruch (18) aufweist, der in ei nen Anschlußabschnitt (19) für eine Abgaszuführleitung übergeht.

5. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuse durchbruch (18) von einem Einleitungsabschnittskragen (20) des Steuerventileinsatzes (11) verschlossen ist, wobei der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter (21) bil det, der in eine Ventilkammer (22) übergeht.

6. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (22) über eine Doppelventilanordnung (23) mit einer durch die Einleitungsabschnittskra gen (15 und 20) und den Paßsitzabschnitt (13) des Steuerventileinsatzes (11) abge schlossenen Ausnahmeausnehmung (9) gebildeten Gehäusekammer (24) verbunden ist.

7. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerventi leinsatz (11) eine gegenüber der Gehäusekammer (24) abgeschlossene Betätigungs kammer (25) aufweist, die von der Stelleinrichtung (6) gegenüber der Atmosphäre abge dichtet ist, wobei Stellstangen (26, 27) der Doppelventilanordnung (23) und der Stellein richtung (6) jeweils in die Betätigungskammer (25) hineinragen und dort miteinander kontaktieren.