Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] 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 eingespritzten Kraftstoffs notwendig ist. Demtentsprechend 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 Motor abgegebenen Abgase zu verbessern und in den Abgasen den Anteil schädlicher Verschmutzungsstoffe zu verringern. Demnach sollte eine Rückführungsabgasmenge geliefert werden, die von der Menge der bei den bestehenden Betriebszuständen des Motors angesaugten überschüssigen Luft abhängt.

[0003] 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 Rückführungsabgasmenge in der Weise zu steuern bzw. zu regeln, daß entsprechend einer Steigerung der Motorbelastung das Abgasrückführungsverhältnis abnimmt (das als durch die Rückführungsabgasmenge zuzüglich der Ansaugluftmenge geteilte Rückführungsabgasmenge definiert ist) und umgekehrt.

[0004] 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 verhalten 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.

[0005] Bei der in der DE 30 23 652 C2 gewählten Maßnahme werden zwei Ventile so miteinander gekoppelt, daß bei Zunahme des Frischluftdurchsatzes die Abgasmenge abnimmt und umgekehrt. Die Wahl unterschiedlicher Ventile erlaubt eine gegenseitige mechanische Kopplung, die eine außerordentlich kompakte Einheit ermöglicht.

[0006] 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 Steuerventils 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.

[0007] 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 Verbindung zwischen Abgaseinlaß und -auslaß steuern, wobei der Abgasauslaß direkt mit einem Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Auch hier kann eine extreme Verschmutzung auftreten, da die Ventilstange direkt in das Luftansaugrohr hineinragt.

[0008] Die EP-A- 780.565 beschreibt einen Brennluftansaugrohrabschnitt der Aufnahmeausnehmungen aufweist, in die ein Abgasrückführeinleitungseinsatz und ein Abgasrückführsteuer ventileinsatz eingesetzt und mittels Paßsitzabschnitten gehalten sind. Auch diese Ausführungsform ist empfindlich gegenüber einer extremen Verschmutzung.

[0009] 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.

[0010] Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

[0012] Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische, geschnittene Darstellung eines Brennluftansaugrohrabschnitts und

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung.

[0013] Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Brennluftansaugrohrabschnitts 1 für Dieselbrennkraftmaschinen, 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 Steuersignalen durch elektrische oder pneumatische Stelleinrichtungen 5, 6 betätigt werden.

[0014] Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, 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.

[0015] Es ist ersichtlich, daß die Aufnahmeausnehmungen 8, 9 über einen Gehäusedurchbruch 14 miteinander verbunden sind, wobei der Gehäusedurchbruch 14 durch einen Einleitungsabschnittskragen 15 des Abgasrückführeinleitungseinsatzes 10 gegenüber dem Brennluftansaugrohrabschnitt 1 verschlossen ist und der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter 16 bildet, der in einen in Brennluftströmungsrichtung in den Ansaugrohrabschnitt 1 ausmündenden Abgaseinleitungsabschnitt 17 übergeht.

[0016] Desweiteren ist vorgesehen, daß die Aufnahmeausnehmung 9 für das Steuerventil 4 einen Gehäusedurchbruch 18 aufweist, der in einen Anschlußabschnitt 19 für eine nicht dargestellte Abgaszuführleitung übergeht und daß der Gehäusedurchbruch 18 von einem Einleitungsabschnittskragen 20 des Steuerventileinsatzes 11 verschlossen ist. Der Einleitungsabschnitt bildet einen Abgaseinlauftrichter 21, der in eine Ventilkammer 22 übergeht.

[0017] Die Ventilkammer 22 ist über eine Doppelventilanordnung 23 mit einer durch die Einleitungsabschnittskragen 15 und 20 und den Paßsitzabschnitt 13 des Steuerventileinsatzes 11 abgeschlossenen Aufnahmeausnehmung 9 gebildeten Gehäusekammer 24 verbunden. Der Steuerventileinsatz 11 weist eine gegenüber der Gehäusekammer 24 abgeschlossene 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.

[0018] 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 Bauteile versehen.

[0019] 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.

[0020] Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung eine verbesserte Gleichverteilung des rückgeführten Abgases auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine.

Ansprüche

1. Brennluftansaugrohrabschnitt für Dieselbrennkraftmaschinen, 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 Steuersignalen durch elektrische oder pneumatische Stelleinrichtungen (5, 6) betätigt werden, wobei 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, wobei
die Aufnahmeausnehmungen (8, 9) über einen Gehäusedurchbruch (14) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedurchbruch (14) durch einen Einleitungsabschnittskragen (15) des Abgasrückführeinleitungseinsatzes (10) gegenüber dem Brennluftansaugrohrabschnitt (1) verschlossen ist und der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter (16) bildet, der in einen in Brennluftströmungsrichtung in den Ansaugrohrabschnitt (1) ausmündenden Abgaseinleitungsabschnitt (17) übergeht.

2. Ansaugrohrabschntt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeausnehmung (9) für das Steuerventil (4) einen Gehäusedurchbruch (18) aufweist, der in einen Anschlußabschnitt (19) für eine Abgaszuführleitung übergeht.

3. Ansaugrohrabschntt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedurchbruch (18) von einem Einleitungsabschnittskragen (20) des Steuerventileinsatzes (11) verschlossen ist, wobei der Einleitungsabschnitt einen Abgaseinlauftrichter (21) bildet, der in eine Ventilkammer (22) übergeht.

4. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (22) über eine Doppelventilanordnung (23) mit einer durch die Einleitungsabschnittskragen (15 und 20) und den Paßsitzabschnitt (13) des Steuerventileinsatzes (11) abgeschlossenen Aufnahmeausnehmung (9) gebildeten Gehäusekammer (24) verbunden ist.

5. Ansaugrohrabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerventileinsatz (11) eine gegenüber der Gehäusekammer (24) abgeschlossene Betätigungskammer (25) aufweist, die von der Stelleinrichtung (6) gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist, wobei Stellstangen (26, 27) der Doppelventilanordnung (23) und der Stelleinrichtung (6) jeweils in die Betätigungskammer (25) hineinragen und dort miteinander kontaktieren.

Claims

1. Combustion air intake pipe portion for diesel engines, having a choke (2) for throttling the air throughput and, downstream thereof, an exhaust gas recirculation inlet (3) controlled by an exhaust gas recirculation control valve (4), wherein choke (2) and control valve (4) are actuated in accordance with control signals by electrical or pneumatic actuating devices (5, 6), wherein the intake pipe portion (1) takes the form of a cast housing (7) and has receiving recesses (8, 9), into which an exhaust gas recirculation inlet insert (10) and an exhaust gas recirculation control valve insert (11) are fitted and held by means of interference fit portions (12, 13) in the receiving recesses (8, 9), wherein the receiving recesses (8, 9) are connected to one another by a housing opening (14), characterized in that the housing opening (14) is closed relative to the combustion air intake pipe portion (1) by means of an inlet portion collar (15) of the exhaust gas recirculation inlet insert (10) and the inlet portion forms an exhaust gas inlet funnel (16), which runs into an exhaust gas inlet portion (17) that opens out in combustion air flow direction into the intake pipe portion (1).

2. Intake pipe portion according to claim 1, characterized in that the receiving recess (9) for the control valve (4) has a housing opening (18), which runs into a connecting portion (19) for an exhaust gas supply line.

3. Intake pipe portion according to claim 2, characterized in that the housing opening (18) is closed by an inlet portion collar (20) of the control valve insert (11), wherein the inlet portion forms an exhaust gas inlet funnel (21), which runs into a valve chamber (22).

4. Intake pipe portion according to claim 3, characterized in that the valve chamber (22) is connected by a double valve arrangement (23) to a housing chamber (24) formed by the receiving recess (9) closed by the inlet portion collars (15 and 20) and the interference fit portion (13) of the control valve insert (11).

5. Intake pipe portion according to claim 4, characterized in that the control valve insert (11) has an actuating chamber (25), which is closed off from the housing chamber (24) and sealed off from the atmosphere by the actuating device (6), wherein actuating stems (26, 27) of the double valve arrangement (23) and of the actuating device (6) project in each case into the actuating chamber (25), where they are in mutual contact.

Revendications

1. Section de tubulure d'admission d'air pour moteurs Diesel, comprenant un papillon d'étranglement (2) du débit d'air et une arrivée de recirculation des gaz d'échappement (3) en aval de ce dernier, contrôlée par une soupape pilote (4) de recirculation des gaz d'échappement, le papillon (2) et la soupape pilote (4) étant actionnés en fonction de signaux de commande par des dispositifs de réglage (5, 6) électriques ou pneumatiques, la section de tubulure d'admission (1) étant réalisée sous forme de corps coulé (7) et présentant des creux de réception (8, 9) dans lesquels sont mises en place une garniture d'arrivée de recirculation des gaz d'échappement (10) et une garniture de soupape pilote de recirculation des gaz d'échappement (11) et sont maintenues au moyen de sections d'ajustement de précision (12, 13), les creux de réception (8, 9) étant reliés entre eux par l'intermédiaire d'une percée de corps (14), caractérisée en ce que la percée de corps (14) est fermée par rapport à la section de tubulure d'admission d'air (1) par un collet de section d'arrivée (15) de la garniture d'arrivée de recirculation des gaz d'échappement (10) et la section d'arrivée forme un entonnoir d'entrée des gaz d'échappement (16), qui se prolonge par une section d'arrivée des gaz d'échappement (17) débouchant dans la section de tubulure d'admission (1) dans la direction d'écoulement de l'air comburant.

2. Section de tubulure d'admission suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le creux de réception (9) pour la soupape pilote (4) présente une percée de corps (18) qui se prolonge par une section de raccordement (19) pour une conduite d'arrivée des gaz d'échappement.

3. Section de tubulure d'admission suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la percée de corps (18) est fermée par un collet de section d'arrivée (20) de la garniture de soupape pilote (11), la section d'arrivée formant un entonnoir d'entrée des gaz d'échappement (21) qui se prolonge par une chambre de soupape (22).

4. Section de tubulure d'admission suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la chambre de soupape (22) est reliée par l'intermédiaire d'un double agencement de soupape (23) à un compartiment de corps (24) formé par le creux de réception (9) fermé par les collets de section d'arrivée (15 et 20) et par la section d'ajustement de précision (13) de la garniture de soupape pilote (11).

5. Section de tubulure d'admission suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la garniture de soupape pilote (11) présente un compartiment de commande (25), fermé par rapport au compartiment de corps (24), qui est étanchéifié par rapport à l'atmosphère par le dispositif de réglage (6), des tiges de réglage (26, 27) du double agencement de soupape (23) et du dispositif de réglage (6) pénétrant chacune dans le compartiment de commande (25) et y étant en contact mutuel.

Zeichnung