DE10130013A1

DE10130013A1 - Exhaust gas recirculation arrangement

Info

Publication number: DE10130013A1
Application number: DE10130013A
Authority: DE
Inventors: Osmann Sari; Heinrich Dismon
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-02
Also published as: EP1270919A2; EP1270919A3

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Abgasrückführanordnung für einen Verbrennungsmotor mit zwei getrennten Abgassträngen, wobei ein Abgasrückführventil (9) zwei Ventilglieder (17, 19) aufweist, wovon eines den Auslaß (10) zum Saugrohr (11) kontrolliert und das zweite Ventilglied (19) eine Verbindung zwischen den beiden Abgassträngen (3, 4) beherrscht.The invention describes an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine with two separate exhaust gas lines, an exhaust gas recirculation valve (9) having two valve elements (17, 19), one of which controls the outlet (10) to the intake manifold (11) and the second valve element (19) a connection dominated between the two exhaust lines (3, 4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasrückführanordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Abgasrückführanordnungen zur Verbesserung der Abgasqualität durch Verringerung des No_x-Ausstoßes sind bekannt. Bei einem Verbrennungsmotor, sei es nach dem Otto- oder nach dem Dieselprinzip, mit zwei getrennten Abgassträngen kann in Abhängigkeit vom Hubraum bei niedriger Drehzahl, bei der zur Verbesserung der Abgasqualität eine höhere Abgasrückführmenge verlangt wird, die Entnahme des Abgases lediglich aus einem Abgasstrang zu gering sein, da das Abgas pulsiert. Daher muß das Abgas zum Zwecke der Rückführung aus beiden Strängen gleichzeitig entnommen werden um sicherzustellen, daß es in ausreichender Menge zur Verfügung steht. The invention relates to an exhaust gas recirculation arrangement according to the preamble of the main claim. Exhaust gas recirculation arrangements for improving the exhaust gas quality by reducing the No _x emissions are known. In the case of an internal combustion engine, whether according to the Otto or diesel principle, with two separate exhaust gas lines, depending on the displacement at low engine speed, which requires a higher exhaust gas recirculation quantity to improve the exhaust gas quality, the exhaust gas extraction from one exhaust gas line is too low be because the exhaust gas pulsates. Therefore, the exhaust gas must be removed from both lines for the purpose of recirculation to ensure that it is available in sufficient quantity.

Bei einem Verbrennungsmotor mit zwei Abgassträngen und jeweils einem in diesen angeordneten Turboladern muß andererseits dafür gesorgt werden, daß die beiden Stränge voneinander getrennt sind, um einen überproportionalen Druckaufbau in einem Strang zu vermeiden, da dann der Turbolader im zweiten Antriebstrang zu wenig Antriebsleistung erhält. In an internal combustion engine with two exhaust lines and one in each these arranged turbochargers, on the other hand, must ensure that the two strands are separated from each other to make a disproportionate Avoid pressure build-up in one line, since then the turbocharger in the second Drivetrain receives too little drive power.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese entgegengesetzten Anforderungen durch die Ausbildung eines Abgasrückführventils zu erfüllen. The invention is therefore based on the object, these opposite To meet requirements by designing an exhaust gas recirculation valve.

Diese Aufgabe ist durch die Ausbildung des Abgasrückführventils nach den Merkmalen des Anspruchs 1) gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. This task is through the formation of the exhaust gas recirculation valve according to the Features of claim 1) solved. Advantageous training courses are in the specified further claims.

Die Figur zeigt schematisch eine Abgasrückführanordnung nach der Erfindung. The figure shows schematically an exhaust gas recirculation arrangement according to the invention.

Ein Verbrennungsmotor 1 weist V-förmig angeordnete Zylinderbänke 2 auf, von denen jeweils ein Abgasstrang 3, 4 zu jeweils einem Turbolader 5, 6 führen, wobei gleichzeitig von den Abgassträngen 3, 4 eine Zweigleitung mit der gleichen Nummer zu den Einlässen 7, 8 eines Abgasrückführventiles 9 führen. Eine Auslaßleitung 10 des Abgasrückführventils führt zu einem Saugrohr 11 von dem aus die Zylinderbänke 2 versorgt werden und in das gleichzeitig die Druckleitungen 12, 13 der Abgasturbolader 5, 6 einmünden. An internal combustion engine 1 has cylinder banks 2 arranged in a V-shape, each of which has an exhaust line 3 , 4 leading to a turbocharger 5 , 6 , with a branch line with the same number from the exhaust lines 3 , 4 to the inlets 7 , 8 Guide exhaust gas recirculation valve 9 . An outlet line 10 of the exhaust gas recirculation valve leads to an intake pipe 11 from which the cylinder banks 2 are supplied and into which the pressure lines 12 , 13 of the exhaust gas turbochargers 5 , 6 open at the same time.

Das Abgasrückführventil 9 ist derart aufgebaut, daß es einen beliebig ausgebildeten Stellmotor 14 aufweist. Dieser kann pneumatisch oder elektromotorisch sein. Der Stellmotor 14 betätigt in Abhängigkeit von Betriebsparametern 15 eine Ventilstange 16 an der ein Ventilteller 17 angeordnet ist, der dem Auslaß 10 zugeordnet ist und dort in der Schließposition an einem Sitz 18 dichtend anliegt. Am freien Ende der Ventilstange 17 ist ein zweites Ventilglied 19 angeordnet, das mit einem Dichtungsbereich 20 eines der Einlässe 8 zusammenwirkt. Um eine Überbestimmung durch zwei mechanische Anschläge zu vermeiden, ist beispielsweise das Ventilglied 19 am freien Ende der Ventilstange 16 kardanisch angeordnet. Dabei wird eine geringe Leckmenge von Abgas aus dem Einlaß 8 in die Ventilkammer 21 in Kauf genommen, auch wenn sich dort diese Leckmenge mit dem Abgas des Einlasses 7 vermischen kann. Die Leckmenge kann jedoch als so geringfügig angesehen werden, daß in dem Abgasstrang 7 kein wesentlich erhöhter Druckaufbau erfolgt, der zu einer ungleichen Leistung zwischen den Turboladern 5 und 6 führt. The exhaust gas recirculation valve 9 is constructed such that it has an actuator 14 of any design. This can be pneumatic or electric motor. The servomotor 14 actuates, depending on operating parameters 15, a valve rod 16 on which a valve disk 17 is arranged, which is assigned to the outlet 10 and bears sealingly against a seat 18 in the closed position . At the free end of the valve rod 17 , a second valve member 19 is arranged, which cooperates with a sealing area 20 of one of the inlets 8 . In order to avoid overdetermination by two mechanical stops, the valve member 19 is, for example, gimbaled at the free end of the valve rod 16 . A small amount of leakage of exhaust gas from the inlet 8 into the valve chamber 21 is accepted , even if this leakage amount can mix there with the exhaust gas of the inlet 7 . However, the leakage rate can be regarded as so small that there is no significantly increased pressure build-up in the exhaust line 7 , which leads to an uneven performance between the turbochargers 5 and 6 .

Bei Betätigung des Abgasrückführventils 9 in Öffnungsrichtung können sich innerhalb des Ventils die Abgase beider Zylinderbänke vermischen, so daß ein wenig pulsierendes Abgas in ausreichender Menge zur Rückführung zur Verfügung steht. Bei geschlossenem Ventil sind die Abgasleitungen 3, 4 durch das Ventilglied 19 voneinander getrennt. When the exhaust gas recirculation valve 9 is actuated in the opening direction, the exhaust gases of both cylinder banks can mix within the valve, so that a small amount of pulsating exhaust gas is available in sufficient quantity for recirculation. When the valve is closed, the exhaust pipes 3 , 4 are separated from one another by the valve member 19 .

An dem freien Ende der Ventilstange 16 könnte auch ein kolbenförmiges Ventilglied (nicht dargestellt) ausgebildet sein, das in eine zylindrische Bohrung am ventilseitigen Ende des Einlasses 8 (ebenfalls nicht dargestellt) einführbar ist. Auch hierbei wird durch einen verbleibenden Ringspalt zwischen dem Kolben und der Bohrung eine gewisse Leckmenge austreten, die jedoch in Abhängigkeit von Breite und Länge des Ringspaltes weiter reduzierbar ist. At the free end of the valve rod 16 , a piston-shaped valve member (not shown) could also be formed, which can be inserted into a cylindrical bore at the valve-side end of the inlet 8 (also not shown). Here too, a certain amount of leakage will escape through a remaining annular gap between the piston and the bore, which, however, can be further reduced depending on the width and length of the annular gap.

Claims

1. exhaust gas recirculation arrangement for an internal combustion engine ( 1 ) with an intake manifold ( 11 ) and two separate exhaust gas lines ( 3 , 4 ), from which exhaust gas is removed by means of an exhaust gas recirculation valve ( 9 ) and fed to the intake manifold ( 11 ) as a function of operating parameters ( 15 ), characterized in that a common exhaust gas recirculation valve (9) depending on the exhaust gas line (3, 4) having an inlet (7, 8) and to the intake manifold (11) having an outlet (10), said outlet (10) from a sealing contact with its seat ( 18 ) controllable valve plate ( 17 ) is controlled, which is fixedly connected to a valve rod ( 16 ) which can be driven by an actuator ( 14 ) and at the free end of which a second valve member ( 19 ) is arranged, which has a sealing area ( 20 ) of one of the Inlets ( 8 ) cooperates.

2. Exhaust gas recirculation valve arrangement according to claim 1, characterized in that the second valve member ( 19 ) is designed as a gimbal on the valve rod ( 16 ) suspended valve plate.

3. Exhaust gas recirculation arrangement according to claim 1, characterized in that the second valve member is piston-shaped and can be inserted while maintaining an annular gap in a cylindrical bore at the valve-side end of the inlet ( 8 ).