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Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage mit einem Abgasventil zur Steuerung eines Volumenstroms von Abgas, das zu einer Verbrennungskraftmaschine zurückgeführt werden soll, und ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Volumenstroms.
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Es ist allgemein bekannt, dass es bei bestimmten Betriebszuständen vorteilhaft ist, einer Verbrennungskraftmaschine einen Teil des erzeugten Abgases wieder zuzuführen, indem es vom Abgasstrang abgezweigt und dem Ansaugstrang zugeführt wird. Zu diesem Zweck weisen die Abgasanlagen einer solchen, mit Abgasrückführung ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine eine Abgasrückführungsvorrichtung auf, mit der ein Teil des Abgases in eine Verbrennungskraftmaschine zurückgeführt wird. Die Abgasrückführung erfolgt über eine Rückführleitung, die von einer Abgasleitung abzweigt, und ein Abgasventil, das den Volumenstrom von Abgas durch die Rückführleitung steuert. Das Problem bei den bekannten Abgasrückführungsvorrichtungen besteht darin, dass die dabei verwendeten Abgasventile eine steil verlaufende Kennlinie aufweisen, also einen starken Anstieg des freigegebenen Strömungsquerschnitts bei kleinen Öffnungswinkeln, wodurch die Steuerung des Volumenstroms von Abgas erschwert wird.
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Dabei ist aus der WO 2008/ 024 609 A1 ein Abgasventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt geworden. Aus der WO 2003/ 085 252 A2 und der
EP 0 926 334 A2 sind weitere Abgasventile bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abgasventil mit einer Kennlinie zur verbesserten Steuerung eines Volumenstroms von Abgas zu schaffen, sowie eine Abgasanlage mit einem solchen Abgasventil und ein Verfahren zur Steuerung eines solchen Volumenstroms.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Abgasventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Kennlinie eines solchen Abgasventils verläuft flacher, da in der zweiten Stellung der Rückführauslass teilweise geöffnet wird, während der Abgasauslass noch vollständig geöffnet ist. Dies ermöglicht eine verbesserte Steuerung des Volumenstroms. Es ist selbstverständlich, dass, insbesondere bei einem kontinuierlich verstellbaren Abgasventil, eine Vielzahl von Stellungen des Ventilelements für beispielsweise die zweite, oben genannte Stellung möglich sind, wobei der Abgasauslass in diesen Stellungen jeweils vollständig geöffnet ist, während der Rückführauslass unterschiedlich weit geöffnet ist. Dies gilt insbesondere auch für die dritte Ventilstellung.
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Dadurch, dass das Ventilelement erfindungsgemäß eine zweiflügelige Ventilklappe ist, die sich um eine Drehachse drehen kann, wird eine einfache Bauweise des Abgasventils und eine Steuerung des Ventilelements über den Drehwinkel der Ventilklappe ermöglicht.
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Indem erfindungsgemäß in der ersten Stellung der Abstand zwischen dem Rand des Ventilflügels, der dem Rückführauslass zugeordnet ist, und dem nächstgelegenen Rand des Rückführauslasses kleiner ist als der Abstand zwischen dem Rand des Ventilflügels, der dem Abgasauslass zugeordnet ist, und dem nächstgelegenen Rand des Abgasauslasses wird eine einfache Bauweise des Abgasventils und eine einfache Überführung des Ventilelements aus der ersten in die zweite Stellung ermöglicht.
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Vorzugsweise ist der Rückführauslass in der dritten Stellung vollständig geöffnet. Auf diese Weise verläuft die Kennlinie des Abgasventils auch dann abgeflacht, wenn sich das Abgasventil in der dritten Stellung befindet.
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Im Gehäuse kann mindestens ein Dichtanschlag für das Ventilelement in der ersten Stellung vorgesehen sein, wodurch der Rückführauslass in der ersten Stellung des Ventilelements abgedichtet wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Ventilelement eine vierte Stellung einnehmen, in der der Abgasauslass vollständig geschlossen ist. Dies ermöglicht, den gesamten Abgasstrom in den Rückführauslass zu lenken, und ist für eine Wirkung als Motorbremse vorteilhaft, wobei gleichzeitig kein Kraftstoff in der Verbrennungskraftmaschine verbrannt wird.
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Vorzugsweise ist im Gehäuse mindestens ein Dichtanschlag für das Ventilelement in der vierten Stellung vorgesehen. Der Dichtanschlag ermöglicht es, den Abgasauslass in dieser Stellung abzudichten.
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Beispielsweise ist der Abgaseinlass zwischen dem Abgasauslass und dem Rückführauslass angeordnet, wodurch eine einfache Bauweise des Abgasventils ermöglicht wird.
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Der Abgaseinlass kann mittig zwischen dem Rückführauslass und dem Abgasauslass angeordnet sein. Somit ergibt sich eine symmetrische Anordnung der Ventilanschlüsse.
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Der Abgaseinlass kann auch asymmetrisch zwischen dem Rückführauslass und dem Abgasauslass angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft für eine kompakte Ausführung des Abgasventils.
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Vorzugsweise ist der Rückführauslass näher am Abgaseinlass angeordnet als der Abgasauslass. Eine solche Anordnung ist beispielsweise für den Einbau in eine Abgasanlage von Vorteil.
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Gemäß einer der bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich der Winkel zwischen dem Rückführauslass und dem Abgasauslass von einem Wert von 180°. Die relative Anordnung von Ventilelement, Abgaseinlass, Abgasauslass und Rückführauslass kann auf diese Weise durch den Winkel zwischen Rückführauslass und Abgasauslass modifiziert werden.
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Benachbart zum Abgasauslass und/oder Rückführauslass kann eine gekrümmte Dichtfläche vorgesehen sein, die mit dem Ventilflügel zusammenwirkt, der dem Abgasauslass bzw. Rückführauslass zugeordnet ist, und deren Krümmungsmittelpunkt etwa mit der Drehachse der Ventilklappe zusammenfällt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch bei einer Drehbewegung der Ventilklappe eine Abdichtung zwischen Ventilflügel und Dichtfläche besteht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Abgasauslass, der Rückführauslass und die Position der Drehachse der Ventilklappe nicht entlang einer Geraden angeordnet. Eine solche Anordnung vereinfacht die Bauweise des Abgasventils.
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Es ist möglich, dass die beiden Flügel der Ventilklappe zueinander geneigt angeordnet sind, insbesondere in einem Winkel zwischen 45° und 120°. Eine solche Ventilklappe erhöht die Anordnungsmöglichkeiten der Ventilanschlüsse.
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Vorzugsweise ist auf einer vom Abgaseinlass abgewandten Seite der Ventilklappe kein Gasfluss zwischen Rückführauslass und Abgasauslass möglich, wodurch die Steuerung des Volumenstroms verbessert wird.
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Das Gehäuse kann eine Ventilkammer aufweisen, die in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse der Ventilklappe allgemein rechteckig ist, wodurch eine kompakte Bauweise der Ventilkammer ermöglicht wird.
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Das Gehäuse kann auch eine Ventilkammer aufweisen, die in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse der Ventilklappe allgemein kreisförmig ist. Somit können die Seitenflächen der Ventilkammer die Funktion einer Dichtfläche für die Ventilklappe übernehmen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Abgasventil nach Art einer Rohrverzweigung ausgeführt. In dieser Ausführungsform reduziert sich der Bauraum des Abgasventils, da keine Ventilkammer benötigt wird.
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Der Rückführauslass kann in einem Bereich von 0 bis 50 % der Höhe der Ventilklappe angeordnet sein, wodurch die Kennlinie des Abgasventils modifiziert werden kann.
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Beispielsweise kann der Rückführauslass exzentrisch angeordnet sein, wodurch die Bauweise des Abgasventils besonders flexibel gestaltet werden kann.
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Es ist vorteilhaft, wenn der Rückführauslass eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist. Die Kennlinie des Abgasventils kann über die Querschnittsform des Rückführauslasses beliebig beeinflusst werden.
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Der Rückführauslass kann eine Querschnittsform aufweisen, die in dem zuerst von dem Ventilelement freigegebenen Querschnitt mindestens eine abschnittsweise zumindest annähernd gerade Kontur hat. Dies erlaubt eine Abweichung vom kreisförmigen Querschnitt mit einfachen Mitteln und führt zu einem im Vergleich mit einer Kreisform geringeren Anstieg des freien Strömungsquerschnitts bei kleinen Öffnungswinkeln.
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Vorzugsweise weist die Querschnittsform zwei Geraden auf, die einander schneiden, und die Mittelachse dieser beiden Geraden ist senkrecht zur Drehachse der Ventilklappe. Auf diese Weise lässt sich die Kennlinie des Abgasventils über den Winkel zwischen den beiden Geraden verändern.
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Beispielsweise ist der Öffnungsquerschnitt des Abgasauslasses und/oder des Rückführauslasses durch einen vom Ventilelement freigegebenen Querschnitt des Abgasauslasses und/oder des Rückführauslasses bestimmt. Auf diese Weise wird der Öffnungsquerschnitt, das heißt die Fläche, durch die Abgas in den Abgasauslass oder Rückführauslass strömen kann, einerseits durch die geometrische Form des Querschnitts des Abgas- oder Rückführauslasses und andererseits durch das Ventilelement bestimmt.
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In einer erfindungsgemäßen Abgasanlage, mit einem Abgasbehandlungsbauteil und einem Abgasventil, ist das Abgasventil vorzugsweise stromabwärts des Abgasbehandlungsbauteils angeordnet. Das Abgasventil wird nur von behandeltem Abgas durchströmt und somit geringer belastet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Abgasbehandlungsbauteil einen Auslasstrichter auf und das Abgasventil ist an dem Auslasstrichter angeordnet. Dies ermöglicht, das Abgasventil platzsparend einzubauen.
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Vorzugsweise ist das Abgasbehandlungsbauteil ein Dieselpartikelfilter, wodurch die Belastung des Abgasventils durch Partikel sinkt.
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Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren gemäß Anspruch 27 gelöst. Auf diese Weise lässt sich die Kennlinie des Abgasventils so verändern, dass die Steuerung des Volumenstroms verbessert wird. Insbesondere ist es möglich, einen flacheren Verlauf der Kennlinie des Abgasventils zu erhalten, also einen kleineren Anstieg des freigegebenen Strömungsquerschnitts bei kleinen Öffnungswinkeln.
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Vorzugsweise kann ein vierter Betriebszustand gewählt werden, in welchem der Abgasauslass vollständig geschlossen ist. Dies ermöglicht, den gesamten Abgasstrom in den Rückführauslass zu lenken.
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Im dritten Betriebszustand kann der Rückführauslass vollständig geöffnet sein, wodurch die Kennlinie des Abgasventils auch im dritten Betriebszustand abgeflacht verläuft.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben:
- - 1 zeigt eine erfindungsgemäße Abgasanlage;
- - 2 zeigt ein Abgasbehandlungsbauteil mit einem erfindungsgemäßen Abgasventil;
- - 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasventils;
- - 4 zeigt eine Kennlinie eines erfindungsgemäßen Abgasventils;
- - 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasventils in der ersten Stellung und in einer Mittenstellung;
- - 6 zeigt das Abgasventil aus 5 in der vierten Stellung und in einer Mittenstellung;
- - 7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasventils mit zueinander geneigten Flügeln der Ventilklappe;
- - 8 zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abgasventils nach Art einer Rohrverzweigung;
- - die 9a und 9b zeigen den Schnitt zweier Rückführauslässe gemäß der Schnittebene IX-IX in 3; und
- - die 10a und 10b zeigen den Schnitt zweier Abgasventile gemäß der Schnittebene X-X in 3.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Abgasanlage 10 einer Verbrennungskraftmaschine 12 mit einem Abgasstrang 14, entlang dem mehrere Abgasanlagenbauteile, insbesondere Abgasbehandlungsbauteile 17, angeordnet sind. In der gezeigten Ausführungsform sind die Abgasanlagenbauteile ein Turbolader 16, ein Katalysator 18, ein Dieselpartikelfilter 20 und ein Schalldämpfer 22. Stromabwärts der Abgasbehandlungsbauteile 17, insbesondere des Dieselpartikelfilters 20, ist ein Abgasventil 24 angeordnet, von dem ein Teil des Abgases (zwischen 0% und 100%) über eine Rückführleitung 26 zu einem Luftansaugkanal 28 der Verbrennungskraftmaschine 12 geleitet wird. Das Abgasventil 24 kann auch an einer anderen Stelle im Abgasstrang 14 eingebaut sein. Bei der gezeigten Abgasanlage 10 handelt es sich um ein Beispiel; es sind auch andere Ausführungsformen möglich, die sich u.a. hinsichtlich der Art, Anzahl und Anordnung der Abgasanlagenbauteile in der Abgasanlage 10 vom gezeigten Beispiel unterscheiden.
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2 zeigt eine Ausführungsform der Abgasanlage 10, in der das Abgasventil 24 in einem Auslasstrichter 30 des Dieselpartikelfilters 20 angeordnet ist. Vom Abgasventil 24 führt der Abgasstrang 14 analog zu 1 weiter zum Schalldämpfer 22 und die Rückführleitung 26 zum Luftansaugkanal 28 der Verbrennungskraftmaschine 12. Das Abgasventil kann auch in einem Auslasstrichter eines anderen Abgasbehandlungsbauteils 17 angeordnet sein, beispielsweise in einem Auslasstrichter des Katalysators 18.
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3 zeigt eine erste Ausführungsform des Abgasventils 24. Das Abgasventil 24 weist ein Gehäuse 36 mit einer rechteckigen Ventilkammer 38 auf. In die Ventilkammer 38 münden ein Abgaseinlass 40, ein Abgasauslass 42 und ein Rückführauslass 44, wobei der Abgaseinlass 40 und der Abgasauslass 42 mit dem Abgasstrang 14 und der Rückführauslass 44 mit der Rückführleitung 26 verbunden ist. Es ist ein Ventilelement 46 vorgesehen, das hier durch eine zweiflügelige Ventilklappe 48 gebildet ist, die sich um eine Drehachse 50 drehen kann.
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Eine erste Stellung des Ventilelements 46 ist mit durchgezogener Linie gezeigt. In dieser Stellung ist der Rückführauslass 44 vollständig geschlossen, während der Abgasauslass 42 vollständig geöffnet ist. Es sind zwei Dichtanschläge 52 für das Ventilelement 46 in der ersten Stellung vorgesehen.
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In einer zweiten Stellung des Ventilelements 46 ist der Rückführauslass 44 teilweise geöffnet, während der Abgasauslass 42 weiterhin vollständig geöffnet ist. Die zweite Stellung des Ventilelements 46 wird erreicht, indem das Ventilelement 46 entgegen des Uhrzeigersinns aus der ersten Stellung heraus um einen beliebigen Winkel gedreht wird, solange die mit gestrichelter Linie gezeigte Stellung nicht überschritten wird.
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Wird die Ventilklappe 48 aus der mit gestrichelter Linie gezeigten Stellung heraus entgegen des Uhrzeigersinns gedreht, so befindet sich das Ventilelement 46 in seiner dritten Stellung, in der der Rückführauslass 44 mindestens teilweise geöffnet ist, während der Abgasauslass 42 teilweise geschlossen ist.
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Die gepunktete Linie zeigt das Ventilelement 46 in seiner vierten Stellung, in der der Abgasauslass 42 vollständig geschlossen ist. Es sind zwei Dichtanschläge 56 vorgesehen, die das Ventilelement 46 in dieser Stellung abdichten. Die vierte Stellung ist vorgesehen für eine Wirkung der Abgasanlage 10 als Motorbremse, wobei gleichzeitig kein Kraftstoff in der Verbrennungskraftmaschine 12 verbrannt wird.
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Benachbart zum Abgasauslass 42 ist eine gekrümmte Dichtfläche 54 vorgesehen, die mit dem rechten Ventilflügel der Ventilklappe 48, der dem Abgasauslass 42 zugeordnet ist, zusammenwirkt. Der Krümmungsmittelpunkt dieser Dichtfläche fällt mit der Drehachse 50 der Ventilklappe 48 zusammen, wodurch in der ersten bis zur zweiten Stellung der Ventilklappe 48 eine Abdichtung zwischen Ventilklappe 48 und Dichtfläche 54 gewährleistet ist. Die Dichtfläche 54 verhindert, dass die Ventilklappe 48 in geringfügig geöffneten Stellungen „hinterströmt“ wird, also sich zusätzlich zu dem eigentlichen Strömungsweg vom Abgaseinlass zum Rückführauslass ein zweiter, unkontrollierter Strömungsweg von der Seite des Abgasauslasses hinter der Ventilklappe 48 zum Rückführauslass 44 etabliert. Es ist auch möglich, dass weitere Dichtflächen benachbart zum Abgasauslass 42 und/oder Rückführauslass 44 vorgesehen sind, die weiteren Dichtflächen können insbesondere so angeordnet sein, dass zwischen Gehäuse 36 und der Ventilklappe 48 in jeder Stellung der Ventilklappe 48 eine Abdichtung besteht.
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Das Verfahren zur Steuerung des Volumenstroms von Abgas, das zur Verbrennungskraftmaschine 12 zurückgeführt werden soll, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in 3 gezeigte Ausführungsform beschrieben. Die Steuerung wählt in Abhängigkeit vom Abgasvolumenstrom, der zur Verbrennungskraftmaschine 12 zurückgeführt werden soll, einen der folgenden Betriebszustände.
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Soll kein Abgas zur Verbrennungskraftmaschine 12 zurückgeführt werden, so wird ein erster Betriebszustand gewählt, in dem der Rückführauslass 44 vollständig geschlossen und der Abgasauslass 42 vollständig geöffnet ist. Dieser Betriebszustand entspricht der ersten Stellung des Ventilelements 46 im Abgasventil 24.
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Falls nur ein geringer Abgasvolumenstrom zur Verbrennungskraftmaschine 12 zurückgeführt werden soll, so wird ein zweiter Betriebszustand gewählt, in dem der Rückführauslass 44 teilweise geöffnet ist, während der Abgasauslass 42 weiterhin vollständig geöffnet ist. Dieser Betriebszustand entspricht der zweiten Stellung des Ventilelements 46 im Abgasventil 24; ein Teil des Abgases kann durch den teilweise geöffneten Öffnungsquerschnitt des Rückführauslasses 44 strömen, während der andere Teil des Abgases unbehindert durch den Abgasauslass 42 strömt.
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Ein dritter Betriebszustand, in dem der Rückführauslass 44 mindestens teilweise geöffnet ist und der Abgasauslass 42 teilweise geschlossen ist, wird gewählt, wenn ein hoher Volumenstrom von Abgas zur Verbrennungskraftmaschine 12 zurückgeleitet werden soll. Da der Abgasauslass 42 teilweise geschlossen ist, erhöht sich der Volumenstrom durch den Rückführauslass 44. Es ist insbesondere möglich, dass der Rückführauslass 44 in diesem Betriebszustand vollständig geöffnet ist. Die entsprechende Stellung des Abgasventils 24 ist die dritte Stellung des Ventilelements 46.
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Der Grenzfall, dass der Abgasauslass 42 vollständig geschlossen ist, bildet einen vierten Betriebszustand. Der Volumenstrom von Abgas wird vollständig zum Rückführauslass geleitet. Die vierte Stellung des Ventilelements 46 im Abgasventil 24 entspricht diesem Betriebszustand. Dieser Betriebszustand ist beispielsweise für eine Wirkung der Abgasanlage 10 als Motorbremse vorgesehen, wobei gleichzeitig kein Kraftstoff in der Verbrennungskraftmaschine 12 verbrannt wird.
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4 zeigt ein Diagramm des Volumenstroms V, der durch die Rückführleitung 26 zur Verbrennungskraftmaschine 12 zurückgeführt wird, in Abhängigkeit von einem Stellwinkel α des Abgasventils 24. Die gestrichelte Linie zeigt eine Kennlinie 32 eines Abgasventils nach dem Stand der Technik. Die durchgezogene Linie zeigt eine Kennlinie 34 eines erfindungsgemäßen Abgasventils 24. Die Kennlinie 34 verläuft flacher als die Kennlinie 32, insbesondere in einem Bereich bis zum Winkel α1, wodurch die Steuerung des Volumenstroms V weniger empfindlich gegen Abweichungen des Stellwinkels α des Abgasventils 24 ist und somit die Steuerung des Volumenstroms verbessert wird.
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Die unterschiedlichen Ausführungsformen des Abgasventils 24 erlauben verschiedene Verläufe von Kennlinien, Die gezeigte Kennlinie 34 wurde als Beispiel gewählt, und es sind auch andere Verläufe von Kennlinien möglich.
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Die 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform des Abgasventils 24, wobei das Gehäuse 36 eine Ventilkammer 38 aufweist, die in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse 50 der Ventilklappe 48 allgemein kreisförmig ist. Die Wand der Ventilkammer 38 übernimmt in dieser Bauweise die Funktion der Dichtfläche 54.
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Der Abgaseinlass 40 ist asymmetrisch zwischen dem Rückführauslass 44 und dem Abgasauslass 42 angeordnet, wobei der Rückführauslass 44 näher am Abgaseinlass 40 angeordnet ist als der Abgasauslass 42.
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Der Winkel zwischen dem Rückführauslass 44 und dem Abgasauslass 42 ist kleiner als 180°. Somit liegen sich der Rückführauslass 44 und der Abgasauslass 42 nicht symmetrisch gegenüber. Aufgrund dieser Bauweise sind der Abgasauslass 42, der Rückführauslass 44 und die Position der Drehachse 50 der Ventilklappe 48 nicht entlang einer Geraden angeordnet.
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5 zeigt das Abgasventil 24 mit dem Ventilelement 46 in der ersten Stellung des Ventilelements 46 mit durchgezogener Linie. Die Ventilklappe 48 liegt dabei an den Dichtanschlägen 52 an. Der Abstand zwischen dem Rand des Ventilflügels, der dem Rückführauslass 44 zugeordnet ist, und dem nächstgelegenen Rand des Rückführauslasses 44 ist kleiner als der Abstand zwischen dem Rand des Ventilflügels, der dem Abgasauslass 42 zugeordnet ist, und dem nächstgelegenen Rand des Abgasauslasses 42. In der mit gestrichelten Linien gezeigten Mittenstellung der Ventilklappe 48 sind der Abgasauslass 42 und der Rückführauslass 44 gleichzeitig vollständig geöffnet.
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Ein Drehen der Ventilklappe 48 um ihre Drehachse 50 aus der ersten Stellung um einen beliebigen Winkel bis zur Mittenstellung bringt die Ventilklappe 48 in ihre zweite Stellung. Der Rückführauslass 44 ist dabei teilweise geöffnet, während der Abgasauslass 42 noch vollständig geöffnet ist.
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6 zeigt die Ventilklappe 48 mit gestrichelten Linien in ihrer Mittenstellung. Wird die Ventilklappe 48 über diese Mittenstellung hinaus weiter entgegen des Uhrzeigersinns verdreht, wie durch die Pfeile dargestellt, so nimmt die Ventilklappe 48 eine dritte Stellung ein, in der der Abgasauslass 42 teilweise geschlossen ist, während der Rückführauslass 44 vollständig geöffnet ist. Eine vierte Stellung der Ventilklappe 48, in der der Abgasauslass 42 vollständig geschlossen ist und der Rückführauslass 44 vollständig geöffnet ist, ist in 6 mit durchgezogener Linie gezeigt. Die Ventilklappe 48 liegt dabei an den Dichtanschlägen 56 an.
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In keiner Stellung der Ventilklappe 48 ist ein Fluss von Abgas zwischen Rückführauslass 44 und Abgasauslass 42 auf der vom Abgaseinlass 40 abgewandten Seite der Ventilklappe 48 möglich.
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7 zeigt eine dritte Ausführungsform des Abgasventils 24. Der Abgaseinlass 40 ist mittig zwischen dem Abgasauslass 42 und dem Rückführauslass 44 angeordnet. Der Abgasauslass 40, der Rückführauslass 44 und die Drehachse 50 der Ventilklappe 48 sind entlang einer Geraden angeordnet. Die beiden Flügel der Ventilklappe 48 sind um 110° zueinander geneigt angeordnet.
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Die Ventilklappe 48 ist in einer ersten Stellung mit durchgezogener Linie gezeigt, in einer Mittenstellung mit gestrichelter Linie und in einer vierten Stellung mit gepunkteter Linie. Diese Stellungen sind analog zu den in 5 und 6 gezeigten Stellungen der Ventilklappe 48, und die Funktion des Abgasventils 24 entspricht der in den 5 und 6 gezeigten zweiten Ausführungsform des Abgasventils 24.
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8 zeigt eine vierte Ausführungsform des Abgasventils 24, das nach Art einer Rohrverzweigung ausgeführt ist. Der Abgaseinlass 40 ist ebenso wie der Abgasauslass 42 durch das Rohr des Abgasstrangs 14 gebildet. Der Rückführauslass 44 wird durch das Rohr der Rückführleitung 26 gebildet.
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In der Rohrverzweigung ist eine zweiflügelige Ventilklappe 48 vorgesehen, deren Flügel in einem Winkel von 90° zueinander geneigt angeordnet sind. Die Ventilklappe 48 ist mit der durchgezogenen Linie in der ersten Stellung gezeigt, mit gestrichelter Linie in einer zweiten Stellung und mit der gepunkteten Linie in einer dritten Stellung.
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Die in 8 gezeigte Rohrverzweigung 58 ist symmetrisch aufgebaut, wobei der Abgaseinlass 40 mittig zwischen dem Abgasauslass 42 und dem Rückführauslass 44 angeordnet ist. Die Rohrverzweigung 58 kann natürlich auch asymmetrisch aufgebaut sein. Die Rückführleitung 26 kann beispielsweise von einem geraden Abgasstrang 14 abzweigen, bei dem Abgaseinlass 40 und Abgasauslass 42 entlang einer Geraden angeordnet sind.
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Die 9a und 9b zeigen den Schnitt zweier Rückführauslässe 44 entlang der in 3 gezeigten Schnittebene IX-IX. In 9a ist ein kreisförmiger Querschnitt gezeigt, während in 9b eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform gezeigt ist. Diese Querschnittsform ähnelt einem Dreieck, wobei an den Seiten des Dreiecks der Querschnitt abschnittsweise eine annähernd gerade Kontur hat. Die Querschnittsform des Rückführauslasses 44 ist so im Abgasventil 24 angeordnet, dass eine Mittelachse 60 zwischen zwei der annähernd geraden Abschnitte des Querschnitts senkrecht zur Drehachse 50 der Ventilklappe 48 ist. Es können natürlich auch andere Querschnittsformen verwendet werden. Die von der Kreisform abweichenden Querschnittsformen können natürlich auch mit anderen Ausführungsformen des Abgasventils 24 verwendet werden. Auch der Abgasauslass oder der Abgaseinlass können von der Kreisform abweichende Querschnittsformen aufweisen.
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Die 10a und 10b zeigen den Schnitt zweier Abgasventile 24 entlang der in 3 gezeigten Schnittebene X-X. Die Stellung der Ventilklappe 48 entspricht dabei der in 3 mit gestrichelter Linie gezeigten Stellung. Der Rückführauslass 44 ist exzentrisch, im Wesentlichen auf der rechten Seite der Ventilklappe 48 angeordnet. In 10a ist ein Abgasventil 24 gezeigt, bei dem der Rückführauslass 44 mittig relativ zur Höhe der Ventilklappe 48 in Richtung der Drehachse 50 angeordnet ist. In 10b ist der Rückführauslass 44 in einem Bereich von 0 bis 50 % der Höhe der Ventilklappe 48 angeordnet.
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Der Öffnungsquerschnitt des Rückführauslasses 44, das heißt die Fläche, durch die Abgas in den Rückführauslass 44 strömen kann, ist einerseits durch die geometrische Form des Querschnitts des Rückführauslasses 44 und andererseits durch das Ventilelement 48 begrenzt. Somit wird der Öffnungsquerschnitt des Rückführauslasses 44 durch einen vom Ventilelement 48 freigegebenen Querschnitt des Rückführauslasses 44 bestimmt. Es ist keine weitere Reduzierung des Öffnungsquerschnitts vorgesehen, beispielsweise beim Anschluss des Abgasventils 24 an die Rückführleitung 26, wodurch eine kompakte Bauweise des Abgasventils 24 erreicht wird. Der Öffnungsquerschnitt des Abgasauslasses 42 wird auf analoge Weise bestimmt.