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    • 专利摘要:
    Eswird ein Abgasrückführsystem für eine Verbrennungskraftmaschinevorgeschlagen, welches alle wichtigen Funktionen innerhalb einesGehäuses (1)zusammenfasst. Dazu bilden ein Abgasrückführventil (19) eine Abgaskühlvorrichtung(10) mit einer Wärmetauschereinheit(15) sowie ein ebenfalls im Gehäuse(1) ausgebildeter Bypasskanal (8) mit einer Bypassklappe (33) eineBaueinheit. Zusätzlichist das Abgasrückführventil(19) im Bereich seines Ventilsitzes (31) vom Kühlmittel der Abgaskühlvorrichtung(10) gekühlt.Somitwird eine im Vergleich zu bekannten Abgasrückführsystemen starke bauraumreduzierendeund gewichtsreduzierende Lösungvorgeschlagen, welche gleichzeitig einen geringen Montageaufwandaufweist und auch durch die möglichenHerstellverfahren im Druckguss aller Gehäuseteile sehr kostengünstig auszuführen ist.
    公开号:DE102004019554A1
    申请号:DE102004019554
    申请日:2004-04-22
    公开日:2005-11-17
    发明作者:Hans-Jürgen Hüsges
    申请人:Pierburg GmbH；
    IPC主号:F02M25-07
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine mit einem Abgaseinlaß, einem Abgasauslaß und einerAbgaskühlvorrichtung,die eine Wärmetauscheinheitaufweist, die von einem Kühlmitteldurchströmtist, sowie mit einem Bypasskanal über den die Wärmetauschereinheitumgehbar ist und in dem eine Bypassklappe angeordnet ist.
    [0002] Inbekannten Abgasrückführsystemenwird übereinen Abgasrückführkanaldas Abgas vom Abgaskrümmerzurückzum Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine geführt. Die Regelung des Abgasstromeserfolgt dabei überein Abgasrückführventil,welches im Abgasrückführkanalangeordnet ist.
    [0003] Desweiteren ist es bekannt, in den Abgasrückführkanälen Kühlvorrichtungen anzuordnen,so daß dasAbgas gekühltin das Saugrohr zurückgeführtwird, wodurch die NOx-Emmissionen verringert werdenkönnen.Da beim Start des Motors eine möglichstschnelle Aufheizung des Kühlmittelsaber auch eines Katalysators gewünschtist, wurden Abgasrückführsystemeausgeführt,bei denen die Abgaskühlvorrichtung über einenBypasskanal umgehbar, wobei der Bypasskanal von einer Bypassklappeoder einem Bypassventil beherrscht wird.
    [0004] Inder DE 198 41 927A1 wird eine Einrichtung zur Rückführung eines Abgasstromes zum Saugrohreiner Brennkraftmaschine beschrieben, bei der die Abgaskühlvorrichtungmit dem Bypasskanal als Baueinheit ausgeführt ist, bei der die Bypassklappezwischen einem Abgaseinlaß undeinem Abgasauslaß derKühlvorrichtungangeordnet ist, so daß derWeg durch den Kühler über denBypasskanal umgangen werden kann. Im weiterführenden Bereich des Abgasrückführkanalsist das die Abgasmenge regelnde Abgasrückführventil angeordnet. Durchdie Ausführungdes Kühlersmit den Bypasskanal als Baueinheit soll eine kompakte Bauweise miteiner daraus resultierenden Bauraum- und Gewichtsreduzierung erreichtwerden.
    [0005] Inder EP 0 916 837 B1 wirdeine Vorrichtung zur Abgasrückführung für einenVerbrennungsmotor beschrieben, bei der die Abgaskühlvorrichtungund das Abgasrückführventilals Baueinheit ausgebildet sind, wobei ein Stellelement des Ventilsvom strömendenKühlmittelmit gekühltwird. Hierdurch soll die thermische Belastung des Stellelementesreduziert werden. Eine Umgehung des Abgaskühlers über einen Bypasskanal ist nichtvorgesehen.
    [0006] Inder DE 197 40 998A1 wird ein Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine beschrieben, bei der ein Abgasrückführventilan einer Verbindungsbasis befestigt wird, welche wiederum an einerKühlvorrichtungbefestigt ist, die am Saugrohr angeordnet ist. Durch eine solcheAusführung solldie thermische Belastung des Einlaßkrümmers verringert werden. Aufgrundder Ausführungdient die hier vorliegende Kühlvorrichtungjedoch in erster Linie zur thermischen Entkopplung des Saugrohres vomAbgasrückführventil,wobei eine ausreichende Kühlungdes Abgases zur Verminderung der NOx-Emissionnicht gegeben ist.
    [0007] Daherist es Aufgabe der Erfindung ein Abgasrückführsystem zur Verfügung zustellen, welches auf möglichstgeringem Bauraum und mit möglichst weitreduziertem Gewicht alle heute notwendigen Funktionen der Abgasrückführung erfüllt, wobei gleichzeitigauf möglichstkostengünstigeWeise die Lebensdauer und Funktion der Bauteile sicher gestelltbeziehungsweise erhöhtwerden soll. Des weiteren sollen alle Bauteile des Abgasrückführsystems optimalaufeinander abgestimmt sein.
    [0008] DieseAufgabe wird dadurch gelöst,daß das Abgasrückführsystemeine Gehäuseaufweist, in dem die Wärmetauschereinheit,die Bypassklappe und ein Gehäuseteildes Abgasrückführventils,in dem zumindest der Ventilsitz angeordnet ist, ausgebildet sind,wobei der Ventilsitz durch das Kühlmittel gekühlt ist,und daß dasAbgasrückführventildie Abgaskühlvorrichtungmit der Wärmetauschereinheit undder Bypasskanal mit der Bypassklappe eine Baueinheit bilden. Somitsind alle erforderlichen Funktionen eines modernen Abgasrückführsystemsin einer Baueinheit zusammen gefaßt, wobei das Gewicht und derbenötigteBauraum im Vergleich zu be kannten Ausführungen weiter eingeschränkt istund insbesondere die Funktion des Abgasrückführventils durch die Kühlung desVentilsitzes zusätzlichsicher gestellt ist, da ein Verkleben eines Ventilgliedes auf demVentilsitz durch Verkokung mittels der zusätzlichen Kühlung des Ventilsitzes weitestgehendvermieden wird.
    [0009] Ineiner bevorzugten Ausführungsformist der Ventilsitz des Abgasrückführventilszwischen dem Bypasskanal beziehungsweise der Wärmetauschereinheit und demAbgasauslaß angeordnet,wodurch die thermische Belastung insbesondere des Stellelementesdes Abgasrückführventilsim Vergleich zu Ausführungenbei denen das Abgasrückführventilvor dem Abgaskühlerangeordnet ist, verringert wird.
    [0010] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das Gehäuse desAbgasrückführsystemsund die Wärmetauschereinheitaus insgesamt vier Gehäuseschalen,insbesondere Druckgussschalen, aufgebaut. Eine derartige Ausführung minimiert denMontageaufwand des Abgasrückführsystems, wobeigleichzeitig die Formen so gewähltwerden können,dass die vier Gehäuseschalenin kostengünstigemLeichtmetalldruckgussverfahren hergestellt werden können.
    [0011] Ineiner bevorzugten Ausführungsformbildet die erste Gehäuseschaleden Abgaseinlaß,ein Unterteil der Abgaskühlvorrichtungsowie eine untere Außenwanddes Bypasskanals, die zweite Gehäuseschaleein Oberteil der Abgaskühlvorrichtungmit einem Kühlmitteleinlaß und einemKühlmittelauslaß und eineobere Außenwanddes Bypasskanals, die dritte Gehäuseschaleein Unterteil der Wärmetauschereinheitund des Gehäusesdes Abgasrückführventils,den Abgasauslaß undeine untere Innenwand des Bypasskanals sowie einen unteren Teileiner Zwischenwand, in der die Bypassklappe angeordnet ist und dieeine untere Lagerstelle der Bypassklappe aufweist und die vierteGehäuseschaleein Oberteil der Wärmetauschereinheitund des Gehäusesdes Abgasrückführventilseine obere Innenwand des Bypasskanals sowie einen oberen Teil einerZwischenwand, in der die Bypassklappe angeordnet ist und die eineobere Lagerstelle der Bypassklappe aufweist. Durch eine derartigeAufteilung der Funktionen auf die vier Gehäuseschalen ergibt sich eineeinfache Formgebung, so daß dieGehäuseschalenim Druckgußverfahrenhergestellt werden können.Zudem ergibt sich eine geringe Anzahl an einfach zu montierendenEinzelbauteilen sowie ein reduzierter Bauraumbedarf.
    [0012] Ineiner dazu weiterführendenAusführungsformist das Abgasrückführventilals Steckventil ausgeführt,welches in das Gehäuseeingesetzt ist und dessen Ventilsitz zur Kühlung vom Kühlmittel umströmt ist.Die Ausführungdes Abgasrückführventils alsSteckventil vereinfacht wiederum die Montage während die Umströmung desVentilsitzes mit Kühlmitteldie kühlendeWirkung auf das Gehäusebeziehungsweise den Ventilsitz des Abgasrückführventils optimiert, so daß Verklebungendes Abgasrückführventilszuverlässigvermieden werden.
    [0013] Ineiner alternativen Ausführungsformbildet die erste Gehäuseschaleden Abgaseinlaß,den Abgasauslaß,ein Unterteil der Abgaskühlvorrichtung unddes Bypasskanals sowie das Gehäusedes Abgasrückführventils,die zweite Gehäuseschaleein Oberteil der Abgaskühlvorrichtungmit einem Kühlmitteleinlaß und einemKühlmittelauslaß und desBypasskanals, die dritte Gehäuseschaleein Unterteil der Wärmetauschereinheiteinen unteren Teil einer Zwischenwand, in der die Bypassklappe angeordnet istund die eine untere Lagerstelle der Bypassklappe aufweist, und dievierte Gehäuseschaleein Oberteil der Wärmetauschereinheitund einen oberen Teil einer Zwischenwand, in der die Bypassklappeangeordnet ist und die eine obere Lagerstelle der Bypassklappe aufweist.Auch ein solches Gehäusesystem istkomplett im Druckgußverfahrenherzustellen und weist aufgrund der Umströmung der Wärmetauschereinheit mit demKühlmitteleinen sehr guten Wärmeübergangauf, wobei ebenfalls eine einfache Montage der Gehäuseschalengewährleistetist. Gegenüberder alternativen Ausführungsformbesteht zudem der Vorteil, dass durch die einteilige Ausführung des Abgasrückführventilgehäuses einezusätzlicheAbdichtung zwischen den Gehäusehälften indiesem Bereich nicht erforderlich ist.
    [0014] Ineiner dazu weiterführendenAusführungsformist das Abgasrückführventilwiederum als Steckventil ausgeführt,welches in das Gehäuseeingesetzt ist und dessen Ventilsitz zur Kühlung unmittelbar neben einemzwischen der ersten und dritten sowie zwischen der zweiten und viertenGehäuseschaleausgebildeten Kühlmittelmantelangeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Kühlung des Ventilsitzes unter Beibehaltungder oben genannten Vorteile erzielt, wobei im Vergleich zur alternativenAusführungsform eineetwas geringere Wirkung des Kühlmittelsauf den Ventilsitz vorhanden ist.
    [0015] Ineiner bevorzugten Ausführungsformist die Bypassklappe zumindest indirekt über eine temperaturempfindlicheBimetallfeder gesteuert. Hierdurch kann zusätzlicher Bauraum eingespartwerden da weitere Stelleinrichtungen für die Bypassklappe nicht erforderlichsind.
    [0016] Ineiner dazu weiterführendenAusführungsformist die Bimetallfeder von Kühlmittelumströmt,so daß dieBypassklappe in Abhängigkeitvon der jeweiligen Kühlmitteltemperaturgeschwenkt wird. Dies bedeutet, daß bei noch kalter Verbrennungskraftmaschineund somit nicht gewünschterKühlungdes Abgases die Bimetallfeder so angeordnet ist, daß die Bypassklappegeöffnetist, währendbei ausreichender Erwärmungdes Kühlmittelsdie Bimetallfeder für einenVerschluß desBypasskanals sorgt.
    [0017] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung in der Erfindung weisen die Gehäuseschalenjeweils an ihren Auflageflächenzur anderen GehäuseschaleNuten auf, in die korrespondierende Stege der jeweils anderen Gehäuseschaleeingreifen und die Verbindung zwischen den aufeinander liegendenGehäuseschalenist übereine Klebeverbindung hergestellt. Somit ist der Zusammenbau desAbgasrückführsystemsin einfacher und kostengünstigerWeise durchzuführen, dazeitaufwendige Schweiß-oder Schraubverbindungen entfallen und das gesamte Abgasrückführsystem durcheinfaches aufeinandersetzen der Schale zusammen gebaut werden kann.
    [0018] Einbesonders guter Wirkungsgrad der Kühleinrichtung wird erreicht,wenn der Kühlmittelmantel imBereich der Kühleinrichtungim Querschnitt den gesamten Umfang der Wärmetauschereinheit umgibt,da eine energetisch günstigeLage des Kühlmittelmantelszur Atmosphäregegeben ist.
    [0019] Vorteilhafterweisesind die Stege und die Nuten, überwelche die die Wärmetauschereinheitbildenden Gehäuseschalenverbunden sind im Bereich des Kühlmittelmantelsangeordnet sind, wobei zwischen dem abgasdurchströmten Bereichder Wärmetauschereinheitund den Stegen und Nuten an beiden Gehäuseschalen Nuten ausgebildetsind, welche einen Luftraum bilden. Dieser Luftraum dient zur Isola tiongegenüberdem heißenAbgas, so dass eine zuverlässigeKlebeverbindung auch an dieser Stelle realisierbar ist.
    [0020] Durchdie genannten Ausführungenwird somit ein Abgasrückführsystemgeschaffen, welches einen extrem geringen Bauraumbedarf und eingeringes Gewicht aufweist, wobei gleichzeitig insbesondere die Funktiondes Abgasrückführventilsdurch die Kühlungsicher gestellt wird und die Bauteileanzahl im Vergleich zu bekanntenAusführungenweiter reduziert wird. Des weiteren sind alle Gehäuseteilein kostengünstigenDruckgußverfahrenherstellbar und optimal aufeinander abgestimmt.
    [0021] ZweiAusführungsbeispieleerfindungsgemäßer Abgasrückführsystemesind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
    [0022] 1 zeigtin geschnittener Darstellung eine Frontalansicht eines erfindungsgemäßen erstenAbgasrückführsystems,wobei die Schnittebene im Bereich eines Bypasskanals angeordnetist und die Blickrichtung von einer Kühlvorrichtung aus ist.
    [0023] 2 zeigteine Darstellung entsprechend der 1 für ein alternativeserfindungsgemäßes Abgasrückführsystem.
    [0024] 3 zeigtin geschnittener Darstellung eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Abgasrückführsystemsaus 2 wobei die Blickrichtung zum Abgaseinlaß ist unddie Schnittebene vor der Bypassklappe liegt.
    [0025] 4 zeigteine Draufsicht des erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems gemäß 1,wobei in der Darstellung obere Gehäuseteile im Bereich des Wärmetauschersentfernt sind.
    [0026] 5 zeigtwiederum eine Frontalansicht eines erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems in geschnittenerDarstellung, wobei die Schnittebene im Bereich einer Kühlvorrichtungangeordnet ist.
    [0027] DerAufbau einer ersten Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Abgasrückführsystemswird größtenteilsaus 1 deutlich. Es ist zu erkennen, daß ein Gehäuse 1 ausvier Gehäuseschalen 2, 3, 4, 5 aufgebautist, die alle funktionalen Teile bilden oder zumindest aufnehmen.
    [0028] Imeinzelnen bildet die erste Gehäuseschale 2 einenAbgaseinlaß 6 sowieeine untere Außenwand 7 einesBypasskanals 8. Des weiteren bildet diese Gehäuseschale 2 einUnterteil 9 einer Abgaskühlvorrichtung 10,wie in den 3–5 zu erkennenist. Diese außenliegende Gehäuseschale 2 wirddurch eine zweite Gehäuseschale 3 weitestgehendverschlossen, welche einen Einlaßkanal 11 und einen Auslaßkanal 12 für das Kühlmittelaufweist. Zusätzlichbildet es ein Oberteil 13 der Abgaskühlvorrichtung 10 sowieeine obere Außenwand 14 desBypasskanals 8. Diese Gehäuseschale 3 wird ander Gehäuseschale 2 unterZwischenlage der Gehäuseschalen 4 und 5 über eineKlebeverbindung befestigt.
    [0029] Innerhalbdieser außenliegenden Gehäuseschalen 2, 3 liegensomit die Gehäuseschalen 4 und 5 diegemeinsam eine Wärmetauschereinheit 15 bilden,welche insbesondere in den 3 bis 5 zu erkennenist. Dabei bildet die untere innere Gehäuseschale 4 ein Unterteil 16 derWärmetauschereinheit 15 sowieeine untere Innenwand 17 des Bypasskanals 8 undbildet in einem Fortsatz dieser Flächen ein Unterteil 18 einesGehäuseseines Abgasrückführventils 19.Die Gehäuseschale 5 wiederumbildet entsprechend ein Oberteil 20 des Wärmetauschers 15 sowieeine obere Innenwand 21 des Bypasskanals 8 undein Oberteil 22 des Gehäusesdes Abgasrückführventils 19.
    [0030] DasUnterteil 18 und das Oberteil 22 bilden dementsprechendim vorliegenden Ausführungsbeispielgemeinsam eine Aufnahme fürdas Abgasrückführventil 19,welches als Steckventil ausgeführtist. Dieses Steckventil 19 ist ein gattungsgemäßes federbelastetesMembranventil, welches übereinen Unterdruckanschluss 23 angesteuert wird. Eine Membran 24 istdazu in bekannter Weise zwischen einem Steckgehäuseteil 25 und einemDeckel 26 des Abgasrückführventils 19 eingeklemmtund wird über eineSchraubenfeder 27 in Schließrichtung vorgespannt, wobeisich die Feder 27 an ihrer ersten Seite gegen den Deckel 26 abstützt undauf der anderen Seite gegen eine auf der Membran 24 angeordnete Platte 28 abstützt. DieMembran 24 beziehungsweise die Platte 28 sindmit einer Ventilstange 29 verbunden an deren Ende ein Ventilschließglied 30 angeordnetist, welches in bekannter Weise mit einem Ventilsitz 31 korrespondiert,der in das durch die Gehäuseschalen 4 und 5 gebildeteGehäuseunterteil 18 beziehungsweiseGehäuseoberteil 22 eingelassen ist.Durch Abheben des Ventilschließgliedes 30 vom Ventilsitz 31 wirdeine fluidische Verbindung zu einem Abgasauslaß 32 hergestellt,der auch im Unterteil 18 des Abgasrückführventilgehäuses beziehungsweise in derGehäuseschale 4 ausgebildetist.
    [0031] ImBypasskanal 8 ist eine Bypassklappe 33 angeordnet,welche in einer in der Gehäuseschale 5 ausgebildetenoberen Lagerstelle 34 und in einer in der unteren Gehäuseschale 4 ausgebildetenunteren Lagerstelle 35 gelagert ist. Um einen Verschluß des Bypasskanals 8 durchdie Bypassklappe 33 zu erreichen, ist an den Gehäuseschalen 4 und 5 einunterer Teil 36 einer Zwischenwand und ein oberer Teil 37 derZwischenwand ausgebildet, wobei in der durch die beiden Hälften 36, 37 ausgebildetenZwischenwand eine durch die Bypassklappe 33 beherrschte Öffnung ausgebildetist. Währenddie Bypassklappe 33 in der unteren Lagerstelle 35 lediglich über einen Wellenzapfen 38 gelagertist, reicht die Welle 39 der Bypassklappe 33 durchdie obere Lagerstelle 34 hindurch und ist dort mit einemHebel 40 verbunden, der wiederum mit einer Bimetallfeder 41 inWirkverbindung steht. Diese Bimetallfeder 41 bildet einStellglied der Bypassklappe 33 und ist in einem zwischen derGehäuseschale 3 undder Gehäuseschale 5 gebildetenKühlmittelmantel 42 angeordnet,so daß eineSchaltung eines Bypassklappenkörpers 43 der Bypassklappe 33 vonder Temperatur des Kühlmittelstromesabhängigist.
    [0032] DieVerbindung der Gehäuseschalen 2, 3, 4, 5 untereinandererfolgt jeweils überNuten 44, in welche Stege 45 der jeweils anderenGehäuseschale 2, 3, 4, 5 eingreifen,wobei die feste Verbindung durch Kleben an diesen Stellen erreichtwird. Um auf diese Weise auch die Gehäuseschalen 4, 5 miteinanderzu verbinden, sollte die Klebestelle mit den Nuten 44 undden Stegen 45 in den Bereich des Kühlmittelmantels 42 verschobenwerden. Dazu kann an den aufeinanderliegenden Enden der Gehäuseschalen 4, 5 eineflanschartige Erweiterung ausgeführtwerden, an deren zur Wärmetauschereinheit 15 weisenden Endenin beiden Gehäuseschalen 4, 5 eineNut ausgebildet ist, so dass zwischen Klebestelle, also im Bereichder Nut 44 und des Steges 45 ein Luftraum entsteht,der die Klebestelle vor zu großerthermischer Belastung vor dem Abgas schützt. Dies ist in den Figurennicht dargestellt.
    [0033] Desweiteren ist aus 1 ersichtlich, daß am Steckventil 19 eineDichtung 46 angeordnet ist, über die das Gehäuse 18, 22 gegenüber demSteckgehäuseteil 25,in dem die Dichtung 46 in einer Nut 47 angeordnetist gegenüberAtmosphäreabgedichtet wird. Ein zusätzlicherDichtring 48 ist in einer Nut 49 angeordnet, diean der oberen und der unteren äußeren Gehäuseschale 2, 3 ausgebildetist und für eineAbdichtung zwischen den außenliegendenGehäuseschalen 2, 3 unddem Unterteil 18 beziehungsweise Oberteil 22 desVentilgehäusesgegenüberder Atmosphäresorgt. Dieser Bereich der Gehäuseschalen 2 und 3 istso ausgebildet, daß erum den Ventilsitz 31 des Abgasrückführventils 19 ragt,so daß dieservon Kühlmittelumgeben ist, welches zwischen den Gehäuseteilen 2, 4 beziehungsweiseden Gehäuseteilen 3, 5 strömt und Teildes Kühlmittelmantels 42 ist.
    [0034] DieAusführungsformgemäß 2 unterscheidetsich von der Ausführungsformgemäß 1 dadurch,daß einGehäuse 50 desAbgasrückführventils 19 komplettan der unteren Gehäuseschale 2 ausgebildetist und somit die Funktion der Gehäuseteile 18 und 22 desersten Ausführungsbeispielserfüllt.Zusätzlichist auch der Abgasauslaß 32 Teilder Gehäuseschale 22.Des weiteren ist zu erkennen, daß der Bypasskanal 8 nichtvon Kühlmittelumströmt ist,sondern sein Unterteil 51 und sein Oberteil 52 direktdurch die Gehäuseschalen 2, 3 gebildetwird. Um eine Umströmungder Bimetallfeder 41 dennoch zu erreichen, ist die obereGehäuseschale 5 soausgeführt,daß sieeinen zusätzlichenRaum 53 bildet, der im Bereich oberhalb der Bypassklappe 33 angeordnetist und mit dem dahinter liegenden Kühlmittelmantel 42 verbundenist. Der Kühlmittelmantel 42 ist dabeivon der Seite des Wärmetauschers 15 bisunmittelbar an das Gehäuse 50 desAbgasrückführventils 19 herangeführt,was in 3 zu erkennen ist, wobei das Gehäuse 50,da es in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel steht, für einenguten Wärmeübergangin den Bereich des Ventilsitzes 31 sorgt, so daß dieserdurch das Kühlmittelgekühltwird. Die weiteren im Vergleich zur Ausführung gemäß 1 funktionsgleichenTeile sind in 2 mit gleichen Bezugszifferngekennzeichnet.
    [0035] Inden 3 bis 5 sind weitere Ansichten dererfindungsgemäßen Ausführungsformendes Abgasrückführsystemsund insbesondere der Wärmetauschereinheit 15,dargestellt. So wird deutlich, dass zwischen den äußeren Gehäuseschalen 2 und 3 undden inneren Gehäuseschalen 4 und 5 derKühlmittelmantel 42 ausgebildetist.
    [0036] Desweiteren ist die Anordnung der Bypassklappe 33 zu erkennen.Die Wärmetauschereinheit 15 wird,abgesehen von der Außenwanddes Kühlmittelmantels 42,durch die Gehäuseschalen 4, 5 gebildet,an denen Rippen 54 füreinen verbesserten Wärmeübergangausgebildet sind, welche im zusammen gebauten Zustand der Gehäuseschalen 4 und 5 zueinanderweisen. Die jeweils im Querschnitt mittig angeordneten Rippen 55 weiseneine derartige Längeauf, daß siein der Mitte aneinander stoßen,wodurch gewährleistetwird, daß derAbgasstrom bei geschlossener Bypassklappe durch die gesamte Wärmetauschereinheit 15 strömen muß und erstim hinteren Bereich 56 der Wärmetauschereinheit 15 um 180Grad umgelenkt wird, um so zum Abgasauslaß zu gelangen. Damit auch derKühlmittelstrom über diesenWeg im Kühlmittelmantel 42 entwedergleichsinnig oder entgegengesetzt, strömen muß, sind wiederum an den Gehäuseschalen 2, 3 imQuerschnitt mittig, also in Verlängerungder Rippen 55, Nuten 44 ausgebildet, in welcheStege 45 der Gehäuseschalen 4, 5 eingreifen.Damit der Kühlmittelstromvom Kühlmitteleinlaß 11 zumKühlmittelauslaß 12 gelangen kann,muss er somit überden hinteren Bereich 56 der Wärmetauschereinheit 15 strömen, wodie durch die Stege 44 und Nuten 45 gebildetevertikale Trennwand nicht mehr ausgebildet ist. Dieser Kühlmittelwegaber auch der Weg des Abgasstroms geht insbesondere aus 4 hervor,wobei zu erkennen ist, daß dieaufeinander stehenden Rippen 55 entsprechend nicht im hinterenBereich 56 ausgebildet sind und die Rippen 54 miteiner Umlenkung von 180 Grad ausgebildet sind.
    [0037] DieFunktionsweise dieses erfindungsgemäßen Abgasrückführsystems wird im folgendenbeschrieben. Bei geöffnetemAbgasrückführventil 19 alsobei Abheben des Ventilgliedes 30 vom Ventilsitz 31 strömt ein Abgasstromin den Abgaseinlaß undin eine erste Kammer 57, welche im Ausführungsbeispiel gemäß 1 durchdie Gehäuseschalen 2 bzw. 4 und 5 odergemäß 2 dieGehäuseschalen 2 und 3 begrenztist. Bei kaltem Verbrennungsmotor und somit kaltem Kühlmittelim Kühlmittelmantel 42 bewirktdie Bimetallfeder 41, die im Kühlmittelmantel 42 angeordnetist, ein Öffnendes Bypassklappenkörpers 43,so daß dasAbgas ungekühltin eine zweite Kammer 58 hinter der Bypassklappe 33 strömen kann,welche im ersten Ausführungsbeispieldurch die Gehäuseschalen 4 und 5 imzweiten Ausführungsbeispieldurch die Gehäuseschalen 2 und 3 gebildetwird. Von hier aus strömtdas Abgas am Ventilsitz 31 beziehungsweise dem Ventilschließglied 30 vorbeiin das Gehäuse 18, 22 oder 50 desAbgasrückführventils 19,welches entweder durch die Ge häuseschalen 4 und 5 oderdurch die Gehäuseschale 2 gebildetwird. Von hier aus wiederum gelangt der Abgasstrom zum Abgasauslaß 32,von wo aus er weiter zum Saugrohr des Verbrennungsmotors strömt.
    [0038] Durchdas Einleiten dieses heißenAbgases in das Saugrohr wird der Motor schnell aufgeheizt, so daß ebenfallsdas Kühlmitteldes Verbrennungsmotors schneller erwärmt in den Kühlmittelmantel 42 strömt. Isteine Schalttemperatur des Kühlmittelsund somit der Bimetallfeder 41 erreicht, so wird die Bypassklappe 33 betätigt unddie Öffnungzwischen den Kammern 57 und 58 verschlossen, sodaß keinAbgas mehr durch den Bypasskanal 8 strömen kann. Statt dessen strömt danndas Abgas zwischen den Rippen 54 der Wärmetauschereinheit 15 hindurch undwird im hinteren Bereich 56 um 180 Grad umgelenkt, so daß der Abgasstromgekühltin die zweite Kammer 58 gelangt, von wo aus das Abgas wiederum über dasAbgasrückführventil 19 zumSaugrohr geführtwerden kann. Die Kühlungdes Abgases erfolgt dabei übereinen Wärmeübergangzwischen dem strömendenAbgas und den Rippen 54 der Wärmetauschereinheit 15,welche durch das im umgebenden Kühlmittelmantel 42 strömende Kühlmittel gekühlt werden.Der Kühlmittelmantel 42 istdabei überden Kühlmitteleinlaß 11 undden Kühlmittelauslaß 12 inder Regel mit dem Kühlmittelkreislaufdes Verbrennungsmotors in bekannter Weise verbunden.
    [0039] Somitwird ein Abgasrückführsystemgeschaffen, welches einen geringen Bauraumbedarf aufweist und alskomplette Baueinheit optimal aufeinander abgestimmt ist. Eine solcheBaueinheit führtzu einer Gewichts- und Kostenreduzierung gegenüber bekannten Ausführungen,nicht zuletzt dadurch dass alle Gehäuseschalen in einfachem Druckgußverfahrenherstellbar sind. Des weiteren wird ein sehr guter Wirkungsgradder Kühleinrichtungerzielt und eine zusätzlicheKühlungdes Ventilsitzes sichergestellt.
    [0040] Essollte klar sein, daß Modifikationendes erfindungsgemäßen Abgasrückführsystemsmöglich sind,wobei beispielsweise die Anordnung der Kühlmittelein- oder auslässe oderauch die Anordnung der Abgasein- oder auslässe anders gewählt werden kann.Denkbar ist so beispielsweise auch das Abgasrückführventil im Bereich des Abgaseinlassesanzuordnen. Auch die Lagerung beziehungsweise Aufnahme der Klappenbeziehungsweise die Betätigungsartdes Abgasrückführventils oderder Bypassklappe könnenauf andere Weise beispielsweise elektromagnetisch oder elektromotorischerfolgen, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen.Ebenso wird der Fachmann erkennen, daß es sich bei den Ausführungsbeispielenlediglich um günstigeAufteilungen und Formen handelt, so daß gegebenenfalls die Aufteilungder Gehäuseschalen 2, 3, 4, 5 aufandere Weise erfolgen kann.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine mit einem Abgaseinlaß und einem Abgasauslaß und einerAbgaskühlvorrichtung,die eine Wärmetauschereinheitaufweist, die von einem Kühlmitteldurchströmtist, sowie mit einem Bypasskanal, über den die Wärmetauschereinheitumgehbar ist und in dem eine Bypassklappe angeordnet ist, dadurchgekennzeichnet, daß dasAbgasrückführsystemein Gehäuse(2, 3, 4, 5) aufweist, in demdie Wärmetauschereinheit(15), die Bypassklappe (33) und ein Gehäuseteil(18, 22, 50) des Abgasrückführventils(19), in dem zumindest ein Ventilsitz (31) angeordnetist, ausgebildet sind, wobei der Ventilsitz (31) durchdas Kühlmittelgekühltist, und dass das Abgasrückführventil(19) die Abgaskühlvorrichtung(10) mit der Wärmetauschereinheit(15) und der Bypasskanal (8) mit der Bypassklappe(33) eine Baueinheit bilden.
    [2] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß derVentilsitz (31) des Abgasrückführventils (19) zwischendem Bypasskanal (8) beziehungsweise der Wärmetauschereinheit(15) und dem Abgasauslaß (32) angeordnetist.
    [3] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß dasGehäuse(1) des Abgasrückführsystemsund die Wärmetauschereinheit(15) aus insgesamt vier Gehäuseschalen (2, 3, 4, 5),insbesondere Druckgussschalen, aufgebaut sind.
    [4] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieerste Gehäuseschale(2) den Abgaseinlaß (6),ein Unterteil (9) der Abgaskühlvorrichtung (10)sowie eine untere Außenwand(7) des Bypasskanals (8) bildet, die zweite Gehäuseschale(3) ein Oberteil (13) der Abgaskühlvorrichtung(10) mit einem Kühlmitteleinlass(11) und einem Kühlmittelauslass(12) und eine obere Außenwand(14) des Bypass kanals (8) bildet, die dritte Gehäuseschale(4) ein Unterteil (16) der Wärmetauschereinheit (15)und des Gehäuses(18) des Abgasrückführventils(19), den Abgasauslass (32) und eine untere Innenwand(17) des Bypasskanals (8) sowie einen unterenTeil (36) einer Zwischenwand, in der die Bypassklappe (33)angeordnet ist und die eine untere Lagerstelle (35) derBypassklappe (33) aufweist, bildet und die vierte Gehäuseschale(5) ein Oberteil (20, 22) der Wärmetauschereinheit(15) und des Gehäusesdes Abgasrückführventils(19), eine obere Innenwand (21) des Bypasskanals(8) sowie einen oberen Teil (37) einer Zwischenwand,in der die Bypassklappe (33) angeordnet ist und die eineobere Lagerstelle (34) der Bypassklappe (33) aufweist,bildet.
    [5] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß dasAbgasrückführventil(19) als Steckventil ausgeführt ist, welches in das Gehäuse (18, 22)eingesetzt ist und dessen Ventilsitz (31) zur Kühlung vomKühlmittelumströmtist.
    [6] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß dieerste Gehäuseschale(2) den Abgaseinlaß (6),den Abgasauslaß (32),ein Unterteil (51) der Abgaskühlvorrichtung (10)und des Bypasskanals (8) sowie ein Gehäuse (50) des Abgasrückführventils(19) bildet, die zweite Gehäuseschale (3) ein Oberteil(52) der Abgaskühlvorrichtung(10) mit einem Kühlmitteleinlaß (11)und einem Kühlmittelauslaß (12)und des Bypasskanals (8) bildet, die dritte Gehäuseschale(4) ein Unterteil (16) der Wärmetauschereinheit (15),einen unteren Teil (36) einer Zwischenwand, in der dieBypassklappe (33) angeordnet ist, und die eine untere Lagerstelle(35) der Bypassklappe (33) aufweist, bildet unddie vierte Gehäuseschale(5) ein Oberteil (20) der Wärmetauschereinheit (15)und einen oberen Teil (37) einer Zwischenwand, in der dieBypassklappe (33) angeordnet ist und die eine obere Lagerstelle(34) der Bypassklappe (33) aufweist, bildet.
    [7] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß dasAbgasrückführventil(19) als Steckventil ausgeführt ist, welches in das Gehäuse (50)eingesetzt ist und dessen Ventilsitz (31) zur Kühlung unmittelbarneben einem zwischen der ersten und dritten sowie zwi schen der zweitenund vierten Gehäuseschale(2, 4; 3, 5) ausgebildeten Kühlmittelmantel(42) angeordnet ist.
    [8] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieBypassklappe (33) zumindest indirekt über eine temperaturempfindlicheBimetallfeder (41) gesteuert ist.
    [9] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß dieBimetallfeder (41) von Kühlmittel umströmt ist.
    [10] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieGehäuseschalen(2, 3, 4, 5) jeweils an ihrenAuflageflächen zuranderen Gehäuseschale(2, 3, 4, 5) Nuten (44) aufweisen,in die korrespondierende Stege (45) der jeweils anderenGehäuseschale(2, 3, 4, 5) eingreifen unddie Verbindung übereine Klebeverbindung hergestellt ist.
    [11] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß derKühlmittelmantel(42) im Bereich der Kühleinrichtung(10) im Querschnitt den gesamten Umfang der Wärmetauschereinheit(15) umgibt.
    [12] Abgasrückführsystemfür eineVerbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieStege (45) und die Nuten (44), über welchedie Gehäuseschalen(4, 5) verbunden sind im Bereich des Kühlmittelmantels(42) angeordnet sind, wobei zwischen dem abgasdurchströmten Bereichder Wärmetauschereinheit(15) und den Stegen (45) und Nuten (44) anbeiden Gehäuseschalen(4, 5) Nuten ausgebildet sind, welche einen Luftraumbilden.
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