(57)【要約】【課題】  内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための弁を改良する。【解決手段】  内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための弁、特に回転ピストン弁（１；１０１）において、弁箱（２；１０２）と弁箱内に配置される調節要素（３）とを有し、この調節要素が、弁箱（２；１０２）内に構成される弁座（１４）と協動して流体の流通を調節し、かつ回転可能に弁箱（２；１０２）内で支承されており、調節要素（３）が円錐形側面（１０）を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための弁、特に回転ピストン弁（１；１０１）であって、弁箱（２；１０２）と弁箱内に配置される調節要素（３）とを有し、この調節要素が、弁箱（２；１０２）内に構成される弁座（１４）と協動して流体の流通を調節し、かつ回転可能に弁箱（２；１０２）内で支承されているものにおいて、調節要素（３）が円錐形側面（１０）を有することを特徴とする弁。
【請求項２】
調節要素（３）が上面（１１）と下面（１２）とその間に配置される側面（１０）とを有し、これらが稜（１３）によって相互に分離されており、調節要素（３）が弁箱（２；１０２）内でのその角度位置に依存して流体をその上面（１１）または下面（１２）の脇に、またはその上面（１１）の脇にも下面（１２）の脇にも誘導し、または流体用穴（４）を完全に遮断することを特徴とする、請求項１記載の弁。
【請求項３】
上面（１１）と下面（１２）が湾曲面によって形成されていることを特徴とする、請求項２記載の弁。
【請求項４】
弁座（１４）が円錐形側面（１５）を有し、この側面が調節要素（３）の円錐形側面（１０）と同じ頂角を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の弁。
【請求項５】
円錐の頂角が３０°〜９０°、特に４０°〜５０°であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の弁。
【請求項６】
調節要素（３）が長手方向摺動可能に弁箱（２；１０２）内で支承されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の弁。
【請求項７】
調節要素（３）が最大０．５ｍｍだけ、主に最大０．１ｍｍだけ、長手摺動可能であることを特徴とする、請求項６記載の弁。
【請求項８】
調節要素（３）が、弁（１；１０１）の完全閉鎖時にのみ弁座（７）に当接し、開放時には長手方向で弁座（７）から僅かに離間配置されていることを特徴とする、請求項６または７記載の弁。
【請求項９】
弁（１；１０１）が圧力調節式負圧ユニットまたは電動機によって操作可能であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の弁。
【請求項１０】
調節要素（３）が弁棒（１０７）に配置されており、この弁棒が弁箱固定スリーブ（１１９）を通して突出していることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の弁。
【請求項１１】
弁箱固定スリーブ（１１９）が一方の正面（１３０）に少なくとも１つの、半径方向に延びる溝（１３１）を有し、この溝が突出領域（１３２）と協動し、この突出領域が、相対回転不能に弁棒（１０７）に配置される円板（１２０）に形成されていることを特徴とする、請求項１０記載の弁。
【請求項１２】
溝（１３１）が、突出領域（１３２）に対応した輪郭を有することを特徴とする、請求項１１記載の弁。
【請求項１３】
弁棒（７；１０７）上に少なくとも１つのばね、特に皿ばね（２１；１２１）が配置されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の弁。
【請求項１４】
内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための弁、特に回転ピストン弁（１；１０１）であって、弁箱（２；１０２）と弁箱内に配置される調節要素（３）とを有し、この調節要素が、弁箱（２；１０２）内に構成される弁座（１４）と協動して流体の流通を調節し、かつ回転可能に弁箱（２；１０２）内で支承されているものにおいて、回転可能に弁座（７）内に配置される調節要素（３）が、第１穴（４）を通して弁（１）に供給される流体の流通量を、第２穴（５）閉鎖時の第１角度位置範囲内では第３穴（６）への純流量調節の態様で調節し、引き続く第２角度範囲内では第２、第３穴（５、６）への流体分配を調節する態様で調節し、またそれに続く第３角度範囲内では第３穴（６）完全閉鎖時に第２穴（５）の自由横断面を純粋に調節する態様で調節するように設計されていることを特徴とする弁。
【請求項１５】
調節要素（３）の角度位置と流体流通用に開放される横断面との間の関係が第１角度範囲および／または第３角度範囲の範囲内で実質線形であることを特徴とする、請求項１４記載の弁。
【請求項１６】
第１角度範囲と第２角度範囲との間で開放された横断面の絶対極大を特徴とする、請求項１４または１５記載の弁。
【請求項１７】
全体として開放された横断面が第２角度範囲内では実質一定していることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項記載の弁。
【請求項１８】
第１穴（４）を完全にまたは部分的に閉鎖または開放する調節要素（３）の円錐形側面（１０）を特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか１項記載の弁。
【請求項１９】
内燃機関、特にエンジンを有する排気再循環システムであって、取出し部（１１０８）で分岐されかつ再循環部（１１０９）を介して再循環される排気が内燃機関もしくはエンジンに供給されるものにおいて、取出し部（１１０８）と再循環部（１１０９）との間に介装された熱交換器弁機構（１１１１、１１２１、１１３１、１１４１、１１５１、１１６１）が請求項１〜１８のいずれか１項記載の弁（１；１０１）を備えていることを特徴とする排気再循環システム。
【請求項２０】
熱交換器弁機構（１１１１、１１２１、１１３１、１１４１、１１５１、１１６１）が排気冷却機構（１１１２、１１２２、１１３２、１１３３、１１４２、１１５２、１１６２、１１６３）と結合されていることを特徴とする、請求項１９記載の排気再循環システム。
【請求項２１】
熱交換器弁機構（１１１１、１１２１、１１３１、１１４１、１１５１、１１６１）が排気冷却機構（１１１２、１１２２、１１３２、１１３３、１１４２、１１５２、１１６２、１１６３）に一体化されていることを特徴とする、請求項１９または２０記載の排気再循環システム。
【請求項２２】
熱交換器弁機構（１１１１、１１２１、１１３１、１１４１、１１５１、１１６１）が素材嵌合式に排気冷却機構（１１１２、１１２２、１１３２、１１３３、１１４２、１１５２、１１６２、１１６３）と結合されていることを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２３】
排気冷却機構（１１１２、１１３２、１１３３、１１４２；１１６２、１１６３）がバイパスを有することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２４】
排気冷却機構（１１１２；１１５２）がＵ字流冷却器を含むことを特徴とする、請求項１９〜２３のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２５】
流れ方向で取出し部（１１０８）から再循環部（１１０９）の方を見て熱交換器弁機構（１１１１、１１２１、１１３１、１１４１、１１５１、１１６１）が排気冷却機構（１１１２、１１２２、１１３２、１１３３、１１４２、１１５２、１１６２、１１６３）の上流側に配置されていることを特徴とする、請求項１９〜２４のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２６】
流れ方向で取出し部（１１０８）から再循環部（１１０９）の方を見て熱交換器弁機構（１１１１、１１２１、１１３１、１１４１、１１５１、１１６１）が排気冷却機構（１１１２、１１２２、１１３２、１１３３、１１４２、１１５２、１１６２、１１６３）の下流側に配置されていることを特徴とする、請求項１９〜２５のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２７】
熱交換器弁機構（１１３１、１１６１）が高温排気冷却器（１１３２、１１６２）と低温排気冷却器（１１３３、１１６３）とを含むことを特徴とする、請求項１９〜２６のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２８】
流れ方向で取出し部（１１０８）から再循環部（１１０９）の方を見て熱交換器弁機構（１１３１、１１６１）が高温排気冷却器（１１３２、１１６２）または低温排気冷却器（１１３３、１１６３）の上流側または下流側に配置されていることを特徴とする、請求項１９〜２７のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項２９】
排気再循環システムが高圧排気再循環システムによって形成されることを特徴とする、請求項１９〜２８のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【請求項３０】
排気再循環システムが低圧排気再循環システムによって形成されることを特徴とする、請求項１９〜２８のいずれか１項記載の排気再循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための弁、特に回転ピストン弁であって、弁箱と弁箱内に配置される調節要素とを有し、この調節要素が、弁箱内に構成される弁座と協動して流体の流通を調節し、かつ回転可能に弁箱内で支承されているもの、そして内燃機関、特にエンジンを有する排気再循環システムであって、取出し部で分岐されかつ再循環部を介して再循環される排気が内燃機関もしくはエンジンに供給されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１により、内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための機構が公知であり、そこでは調節弁の弁箱が熱交換器または熱交換部に接続されまたは結合されている。調節弁は特に電気操作要素によって操作され、エンジンパラメータに依存した入力信号を操作要素の入力端子に印加することができる。弁箱の流入結合部はガス通過結合部の流入隙間または流入穴と結合されている。流入隙間は調節弁の弁箱の、回転可能／摺動可能な調節要素を含む貫流室内に受容または収容されている。貫流室の第１流出隙間は移行室を通して排気管路の流入横断面と結合されている。貫流室の第２流出隙間は分配室を通して熱交換器の流入横断面と結合されている。流入隙間は回転可能／摺動可能な調節要素の中央位置のとき円筒面等の面によって閉鎖される。第１駆動位置のとき流入隙間は排気管路の方向で第１流出隙間と結合されてガスを貫流させる。第２制御位置のとき流入隙間は熱交換器の方向で第２流出隙間と結合されてガスを貫流させる。調節要素は円筒形基本形状の物体によって形成され、この物体は回転可能に円筒形受容室内に配置されている。回動可能な実施形態におけるこの物体は弁棒に配置され、制御のために２つの稜を有する。両方の稜は、側面上を延びる空間曲線によって形成される。
【０００３】
このような弁にはなお要望が残る。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３２１６３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、前記弁を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、調節要素が円錐形側面を有することを特徴とする弁によって、そして回転可能に弁座内に配置される調節要素が、第１穴を通して弁に供給される流体の流通量を、第１角度位置範囲内では、第２穴の閉鎖時、純流量調節の態様で第３穴へと調節し、引き続く第２角度範囲内では第２、第３穴への流体分配を調節する態様で、またそれに続く第３角度範囲内では第３穴の完全閉鎖時に第２穴の自由横断面を純粋に調節する態様で調節するように設計されていることを特徴とする弁によって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。
【０００６】
本発明により設けられる弁、特に回転ピストン弁は、内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するのに役立ち、弁箱と弁箱内に配置される調節要素とを有し、この調節要素が、弁箱内に構成される弁座と協動し、調節要素は、特許文献１により公知の円筒形側面とは異なり、円錐形側面を有する。調節要素の側面と協動する弁箱面、つまり弁座は、主に相応に、すなわち同じ頂角で円錐形に構成されており、隙間のない座およびそれとともに良好な密封が保証されている。
【０００７】
円錐の頂角は主に３０°〜９０°、特に好ましくは４０°〜５０°である。特に最後に指摘した頂角範囲のとき閉鎖作用はきわめて良好である。
【０００８】
調節要素は回転可能に弁箱内で支承されており、調節要素は主に特殊な角度位置でも長手方向で多少摺動可能としておくことができ、操作時に摩擦が減少する。主に完全閉鎖状態のときにのみ調節要素および弁座の側面は互いに当接している。別のすべての（開放）位置のとき側面の間に小さな隙間がある。大抵の位置のとき存在する隙間にもかかわらず、調節要素の回転時に汚れ粒子は削り取られ、隙間の塞ぎは防止される。削り取りをなお保証しかつ同時に摩擦を極力小さく抑えるために、調節要素は最大０．５ｍｍだけ、主に最大０．１ｍｍだけ、長手摺動可能であり、側面の間にごく小さな隙間高さが生じる。
【０００９】
主に、弁は圧力調節式負圧ユニットまたは電動機によって操作されるが、しかし別の任意の操作装置、すなわち弁棒回転装置も可能である。
【００１０】
調節要素が配置される弁棒は主に弁箱固定スリーブを通して突出し、このスリーブは好ましくは、弁箱と固定結合される蓋内に配置されている。スリーブは弁棒を支承するのに役立つ。
【００１１】
弁箱固定スリーブは主に一方の正面に、半径方向に延びる溝を有し、この溝が突出領域と協動し、この突出領域は相対回転不能に弁棒に配置される円板に形成されている。そのことから、弁棒の、それとともに調節要素も、軸線方向で所定位置へと自動機械的摺動が可能となる。さまざまな位置で側面の当接が与えられていなければならない場合、相応に複数の溝を設けておくことができる。同様に、溝は突出領域よりも幅広に構成しておくこともでき、閉鎖位置においてだけでなく、角度範囲内で側面の当接が与えられている。
【００１２】
主に、弁棒上に少なくとも１つのばね、特に皿ばねが配置されており、このばねはそのばね力によって調節要素の最適な位置決めを可能とするが、しかし相応する諸力において調節要素と共に弁棒の長手摺動も可能とする。
【００１３】
回転可能に弁座内に配置される調節要素を有する弁は、本発明によれば、調節要素が第１穴を通して弁に供給される流体の流通量を、第２穴閉鎖時の第１角度位置範囲内では第３穴への純流量調節の態様で調節し、引き続く第２角度範囲内では第２、第３穴への流体分配を調節する態様で調節し、またそれに続く第３角度範囲内では第３穴の完全閉鎖時に第２穴の自由横断面を純粋に調節する態様で調節するように設計されている。その際好ましくは、回転可能に弁座内に配置される調節要素は円錐形側面を有し、この円錐形側面によって調節要素は第１穴を完全にまたは、主に無段で部分的に、閉鎖または開放する。
【００１４】
好ましくは、調節要素の角度位置と流体流通用に開放される横断面との間の関係は第１角度範囲および／または第３角度範囲の範囲内で実質線形である。しかし線形調節の特に初端領域および／または終端領域では直線性からの僅かな偏差が現れることがある。
【００１５】
好ましくは、開放された横断面の絶対極大が第１角度範囲と第２角度範囲との間に設けられている。特に再循環排気流の調節用に弁を使用する場合、排気冷却器に至る出口の完全開放およびこれと結び付いた圧力低下時に極大を設けるのが有意義である。
【００１６】
好ましくは、全体として開放された横断面が第２角度範囲内では実質一定している。
【００１７】
本発明は、内燃機関、特にエンジンを有する排気再循環システムであって、取出し部で分岐されかつ再循環部を介して再循環される排気が内燃機関もしくはエンジンに供給されるものにも関する。上記課題は、排気再循環システムにおいて、取出し部と再循環部との間に介装された熱交換器弁機構が前記弁を備えていることによって解決される。
【００１８】
排気再循環システムの好ましい１実施例は、熱交換器弁機構が排気冷却機構と結合されていることを特徴としている。排気冷却機構は、再循環排気の温度を下げるのに役立つ。熱交換器弁機構は素材嵌合式または機械式に排気冷却機構に結合しておくことができる。
【００１９】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、熱交換器弁機構が排気冷却機構に一体化されていることを特徴としている。例えば、弁箱が、もしくは熱交換器弁機構の流出側が、排気冷却機構の入口ディフューザもしくは出口ディフューザを直接形成すると有利である。
【００２０】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、熱交換器弁機構が素材嵌合式に排気冷却機構と結合されていることを特徴としている。選択的に、熱交換器弁機構は排気冷却機構と機械式に結合しておくことができる。
【００２１】
排気再循環システムの他の好ましい実施例は、排気冷却機構がバイパスを有することを特徴としている。バイパスは、例えばエンジンコールドスタート時に再循環排気を冷却することなく排気冷却機構の脇に誘導するのに役立つ。
【００２２】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、排気冷却機構がＵ字流冷却器を含むことを特徴としている。Ｕ字流冷却器は、再循環排気を一方で冷却することなく冷却器の脇で熱交換器弁機構内に通すことができるように熱交換器弁機構に接続されている。他方で、再循環排気は熱交換器弁機構によってＵ字流冷却器内に通し、こうして冷却して再循環させることができる。Ｕ字流冷却器はバイパスを省くことができるという利点を提供する。
【００２３】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、流れ方向で取出し部から再循環部の方を見て熱交換器弁機構が排気冷却機構の上流側または下流側に配置されていることを特徴としている。それゆえに、熱交換器弁機構は排気冷却機構の前にも後にも配置しておくことができる。
【００２４】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、熱交換器弁機構が高温排気冷却器と低温排気冷却器とを含むことを特徴としている。用途に応じて、２段冷却が有利であることがある。排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、流れ方向で取出し部から再循環部の方を見て熱交換器弁機構が高温排気冷却器または低温排気冷却器の上流側または下流側に配置されていることを特徴としている。つまり熱交換器弁機構は高温排気冷却器もしくは低温排気冷却器の前または後に配置しておくことができる。しかし熱交換器弁機構は高温排気冷却器と低温排気冷却器との間に配置しておくこともできる。
【００２５】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、排気再循環システムが高圧排気再循環システムによって形成されることを特徴としている。高圧排気再循環システムは単段冷却部または２段冷却部を装備しておくことができる。
【００２６】
排気再循環システムの他の好ましい１実施例は、排気再循環システムが低圧排気再循環システムによって形成されることを特徴としている。低圧排気再循環システムは単段冷却部または２段冷却部を装備しておくことができる。
【００２７】
以下、本発明は排気再循環システム内でさまざまに使用された１実施例に基づいて図面を参照して詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
内燃エンジンにおいて再循環排気の温度および品質を調節するための回転ピストン弁１は、後に図１１〜図１６を参照して排気再循環における６つの異なる用途を基に説明するように、弁箱２と特殊構成された回転ピストンの態様の調節要素３とからなり、その弁箱２で熱交換部に強固に取付けられ、本実施例によれば溶接されている。この取付は例えばねじを利用する等で脱離可能に行うこともできる。取付方向は図２の互いに平行な両方の矢印に一致している。
【００２９】
弁箱２に、図１に矢印で示唆したように排気入口用第１穴４が設けられ、排気入口とは反対の側には２つの他の穴、つまり図２の上側に矢印で示唆したバイパス用第２穴５と図２で下側に第２矢印で示唆した第３穴６が設けられており、第３穴は（図示しない）冷却器に通じている。
【００３０】
弁箱２内に配置される調節要素３が弁棒７を有し、この弁棒は図２の上側に示すように弁箱２内で調節要素３の位置を調節するために操作装置８と結合されており、この操作が両方向矢印によって示唆されている。その際、弁棒７は弁箱２を密に閉鎖する蓋９を通して突出しており、この蓋は４つのねじ（図示せず）によって弁箱２に螺着されている。その際好ましくはシール（図示せず）、主に平形シールが弁箱２と蓋９との間に設けられている。本実施例によれば操作は圧力調節式負圧ユニットによって行われる。図１０に示す変更態様によれば操作は電動機で行われ、電動機の出力部は伝動装置を介して弁棒７と結合されている。
【００３１】
調節要素３は、弁棒７の長手軸線と同軸に配置される頂角４５°の円錐形側面１０を有し、円錐形側面１０を閉鎖する上面１１および下面１２にそれぞれ流れ誘導要求に相応して曲がった推移を有する（図３Ａ〜図３Ｃ参照）。稜１３が形成する制御稜は調節要素３の位置に応じて弁箱２の穴４、５、６を完全にまたは部分的に開放または閉鎖する。調節の原理が図４Ｂに示してあり、そこには両方の制御稜の一方が穴を通して視認可能である。反時計回りに弁棒７が回転すると穴は徐々に閉鎖され、時計回りに回転すると穴はさらに開放され、制御稜が別の側から再び穴の前に進み、この穴を徐々に閉鎖するに至る。
【００３２】
閉鎖状態のとき相応する穴（単・複）を密に閉鎖するために弁箱２内に弁座１４が設けられており、この弁座は円錐形側面１１に相応して構成される円錐形側面１５を備えており、この側面に第１穴４が通じている。頂角はここではやはり４５°である。第２穴５は円錐形側面１５の上方の領域と、また第３穴６は円錐形側面１５の下方の領域と空間的に結合されている。
【００３３】
回転ピストン弁１のこの構成によって調節要素３は遮断弁の機能および同時に分配フラップの機能を果たすことができ、１つの調節要素３が必要であるにすぎない。調節要素３の回転角度にわたるガス流れ用自由横断面の図が図５に示してあり、図５の上側領域では回転ピストンの構成を明確にするために回転ピストン弁１がさまざまな位置において断面で示してあり、図示位置は線図中の相応する個所に矢印で示してある。
【００３４】
左側には冷空気通路（すなわち下側の第３穴６）の開放直前の完全閉鎖位置が示してあり、この位置はこの場合約０°の回転角度に付設されている。その際、第１穴４を通した排気の流入は第１穴４を完全に閉鎖する回転ピストン位置のゆえに妨げられる。
【００３５】
この図から明らかとなるように、０°〜約１３０°の回転角度において「冷」量調節が行われ、すなわち排気は‐この場合自由横断面と回転角度との間の概ね直線的関係において‐第１穴４を通して回転ピストン弁１内に達し、第３穴６を通して排気冷却器に達する。回転ピストンのこの回転角度範囲において第２穴５は、第１穴４の領域において第１穴４の上方で弁座１４の円錐形側面１５に当接している上側稜１３’の推移に基づいて完全に閉鎖されており、排気は専ら下側の第３穴６を通して冷却器へと誘導される。その際、回転ピストンの回転角度約１１０°において自由横断面はその絶対極大を有する。すなわち、この回転ピストン位置のとき最大排気量が回転ピストン弁１を流通でき、排気流全体がここでは専ら排気冷却器へと誘導される。
【００３６】
約１３０°〜２３０°の回転角度において温度調節が行われる。すなわち、ガスは第２穴５にも第３穴６にも通され、下側の第３穴６は回転角度の増加に伴ってゆっくり閉鎖され、上側の第２穴５はゆっくり開放され、約２３０°以降〜３６０°の回転角度では第３穴６が完全に閉鎖されている。これを可能とするために、両方の稜１３’、１３’’が第１穴４の領域を延びるように配置されており、排気が上方および下方に脇を流れることが可能である。その際稜１３の推移は、角度範囲全体にわたって自由横断面が一定に留まるように設計されており、回転ピストン弁１を流通する排気量も実質一定している。
【００３７】
２３０°超〜約３３０°の回転角度では「暖」量調節が行われる。すなわち排気は専ら第２穴５を通して送られる。第３穴６は回転ピストンのこの回転角度範囲では、この回転角度範囲内で第１穴４の下方で当接する下側稜１３’’の推移のゆえに完全に閉鎖されており、排気は専ら第２穴５およびそれとともにバイパスを通して、排気冷却器の脇をバイパスへと送られる。自由横断面は回転角度に依存して「暖」量調節の角度範囲にわたって実質直線的に減少する。
【００３８】
弁棒７は、図７に示すように、フランジ状に構成される縁１６と、蓋９を通して突出するその末端領域１７に歯１８とを有する。案内および密封のため弁棒７にスリーブ１９と円板２０が嵌着されている。円板２０の上方に配置される２つの皿ばね２１は蓋９の内面に当接し、弁棒長手方向の隙間を補償する。皿ばね２１は例えばインコネル（登録商標）またはワスパロイ（登録商標）からなる。
【００３９】
好ましくは摩擦の少ない図８に示す変更態様では、前記実施例と一致しまたは同一作用の要素には以下で１００を加えた符号が付けてあり、スリーブ１９に一致したスリーブ１１９は円板１２０に当接するその正面１３０に、傾斜側壁で半径方向に延びる溝１３１を有する。円板１２０はそれ自体、スリーブ１１９の方向に突出する領域１３２を有し、この領域はその形状が溝１３１の形状に一致している。
【００４０】
スリーブ１１９を弁箱１０２内で位置決めするために、横に張出す縁領域１３３に他の溝１３４が設けられており、蓋１０９に形成される突起１３５がこの溝内に突出し、スリーブ１１９は相対回転不能に弁棒１０７に着座する。それに加えて、スリーブ１１９は詳しくは図示しない仕方で蓋１０９と強固に結合されている。円板１２０は詳しくは図示しない仕方で相対回転不能に弁棒１０７と結合されている。
【００４１】
弁棒１０７の回転時に摩擦を減らすために、弁棒１０７は、それとともに調節要素も、軸線方向で僅かに、ここでは０．１ｍｍだけ摺動可能であり、閉鎖状態のときにのみ調節要素の側面と弁座の側面は互いに当接する。弁棒固定円板１２０の突出領域１３２と弁箱固定スリーブ１１９の溝１３１との協動によって、また円板１２０の上方で第１実施例に相応して配置される皿ばね１２１の弾性付勢によって、軸線方向摺動性は可能である。皿ばね１２１は円板１２０およびそれとともに弁棒１０７を下方に付勢し、突出領域１３２はスリーブ１１９の上側正面１３０もしくは溝１３１と常に当接している。突出領域１３２が上側正面１３０に当接していると、弁棒１０７は、それとともに調節要素も、突出領域１３２の高さだけ弁箱固定スリーブ１１９によって上方に移動される。突出領域１３２が溝１３１内に達すると、弁棒１０７が、それとともに調節要素も下降し、両方の側面が完全に当接することになり、回転ピストン弁１０１は完全に閉鎖されている。
【００４２】
図１１〜図１３には高圧排気再循環システムのさまざまな実施例が略示されている。同じ部品には同じ符号が付けてある。内燃エンジンの出力は排気量、回転数および平均ガス圧力に依存している。エンジンの過給によって充填量はかなり改善することができ、それとともにエンジン出力は高めることができる。燃料‐空気混合気または空気は完全に、または部分的に、シリンダの外側で予備圧縮される。排気ターボチャージャを備えたエンジンの場合、排気がタービンを駆動し、タービンが圧縮機を駆動する。圧縮機は吸入を引き受け、予備圧縮された新鮮ガスチャージをエンジンに提供する。過給管路中の給気冷却器が圧縮熱を周囲空気に排出する。これによりシリンダチャージがさらに改善される。
【００４３】
排気再循環は排気を極力十分に冷却するのに役立つ。再循環排気は内燃機関内での燃焼にもはや関与しないが、しかし暖まる。再循環排気によって内燃機関もしくはエンジン内の温度は全体として低下する。エンジン内の低い温度によって、エンジン内の温度に強く依存した窒素酸化物の発生は減らすことができる。
【００４４】
燃料−空気混合気は空気フィルタ１１０１を介して圧縮機１１０２から吸入され、エンジン１１０４に供給される。エンジン１１０４から排気はタービン１１０６に達し、タービンが圧縮機１１０２を駆動する。エンジン１１０４と過給機タービンとも称されるタービン１１０６との間に取出し部１１０８が設けられており、この取出し部が再循環部１１０９と結合されている。再循環部１１０９を介して排気は再びエンジン１１０４に供給される。取出し部１１０８と再循環部１１０９との間に、特に図１〜図１０を参考に述べられたような本発明に係る弁が配置されており、この弁は以下で熱交換器弁１１１１と称され、または複合弁とも称される。複合弁１１１１と結合された排気冷却器１１１２がバイパスを含む。このバイパスは冷却器ハウジングと一体に実施されている。本発明の図示しない他の実施においてバイパスは、特に冷却器を迂回する個別の配管として構成されている。圧縮機１１０２と再循環部１１０９との間に給気冷却器１１１４が介装されている。
【００４５】
図１２と図１３に示す高圧排気再循環システムは図１１に示す排気再循環システムに類似している。同じ部品を表示するのに同じ符号が使用される。繰返しを避けるために図１１についての上記説明を参照するように指示する。以下では個々の実施例の間の違いにのみ言及する。
【００４６】
図１２に示す高圧排気再循環システムでは取出し部１１０８と再循環部１１０９との間に本発明に係る熱交換器弁１１２１が介装されており、この弁は複合弁とも称される。複合弁１１２１はＵ字流冷却器と結合されている。複合弁１１２１の切換位置に応じて再循環排気は複合弁１１２１を直接通して、冷却されることなく取出し部１１０８から再循環部１１０９に達するか、または再循環排気は複合弁によってＵ字流冷却器内に送られ、Ｕ字流冷却器１１２２内で冷却され、次にはじめて再循環部１１０９に達する。
【００４７】
図１３に示す高圧排気再循環システムでは取出し部１１０８と再循環部１１０９との間に配置された複合弁１１３１が２段冷却機構を備えており、この冷却機構は高温排気冷却器１１３２と低温排気冷却器１１３３とを含む。
【００４８】
図１４〜図１６には低圧排気再循環システムのさまざまな実施例が略示されている。燃料‐空気混合気は空気フィルタ１１０１を介して圧縮機１１０２によって吸入され、エンジン１１０４に供給される。エンジン１１０４の排気は、圧縮機１１０２を駆動するタービン１１０６内で減圧される。タービン１１０６の下流側に配置された取出し部１１０８が再循環部１１０９と結合されている。再循環部１１０９は圧縮機１１０２の上流側に配置されている。圧縮機１１０２とエンジン１１０４との間に給気冷却器１１１４が介装されている。タービン１１０６と取出し部１１０８との間に介装されたディーゼルパティキュレートフィルタ１１４０が酸化触媒を備えている。取出し部１１０８と再循環部１１０９との間に介装された熱交換器弁１１４１は複合弁とも称される。複合弁１１４１は、バイパスを装備した排気冷却器１１４２と結合されている。排気冷却器１１４２と再循環部１１０９との間に復水分離器１１４４が介装されている。流れ方向で取出し部１１０８に続いて排気背圧弁１１４５が配置されている。再循環部１１０９と空気フィルタ１１０１との間に給気絞り１１４７が介装されている。
【００４９】
図１５と図１６には図１４と類似の低圧排気再循環システムが示してある。同じ部品を表示するのに同じ符号が使用される。繰返しを避けるために図１４についての上記説明を参照するように指示する。以下では、個々の実施例の間の違いにのみ言及する。
【００５０】
図１５に示す実施例では取出し部１１０８と再循環部１１０９との間に熱交換器弁１１５１が介装されており、この弁は複合弁とも称される。複合弁１１５１はＵ字流冷却器１１５２と結合されている。複合弁１１５１の切換位置に応じて再循環排気は複合弁１１５１を直接通して、冷却されることなく取出し部１１０８から再循環部１１０９に達するか、または再循環排気は複合弁によってＵ字流冷却器１１５２内に送られ、Ｕ字流冷却器１１５２内で冷却され、次にはじめて再循環部１１０９に達する。
【００５１】
図１６に示す実施例では取出し部１１０８と再循環部１１０９との間に配置される複合弁１１６１が２段冷却機構を備えており、この冷却機構は高温排気冷却器１１６２と低温排気冷却器１１６３とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る弁の斜視図である。
【図２】図１の弁の別の斜視断面図である。
【図３Ａ】回転ピストンを異なる角度から見た側面図である。
【図３Ｂ】回転ピストンを異なる角度から見た側面図である。
【図３Ｃ】回転ピストンを異なる角度から見た側面図である。
【図４Ａ】回転ピストンと略示した弁座との展開図の形で基本原理を明確にするための略図である。
【図４Ｂ】制御稜の機能を明確にするために図４Ａの回転ピストンと弁座を組立状態で示す。
【図５】調節曲線と弁位置の図示である。
【図６Ａ】弁箱の斜視図であり、図６Ｂは排気入口の長手方向で切断して示してある。
【図６Ｂ】弁箱の斜視図であり、図６Ｂは排気入口の長手方向で切断して示してある。
【図７】弁棒およびそのガイドおよび密封部の細部断面斜視図である。
【図８】本発明に係る弁の変更態様を弁棒およびそのガイドの細部斜視図で示しており、円板とスリーブが左横に付加的に別の斜視図で示してある。
【図９】弁操作部の斜視図である。
【図１０】選択的操作態様による弁操作部の斜視図である。
【図１１】バイパスを含む単段冷却部を有する高圧排気再循環システムを示す。
【図１２】Ｕ字流冷却器を備えた単段冷却部を有する高圧排気再循環システムを示す。
【図１３】２段冷却部を有する高圧排気再循環システムを示す。
【図１４】バイパスを含む単段冷却部を有する低圧排気再循環システムを示す。
【図１５】Ｕ字流冷却器を備えた単段冷却部を有する低圧排気再循環システムを示す。
【図１６】２段冷却部を有する低圧排気再循環システムを示す
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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