Weltweit verschärfte Abgasvorgaben erfordern künftig weitere Maßnahmen zur Verminderung der Abgasemissionen von Nfz-Motoren, On- wie auch Off-Highway. Ein bekanntes und sehr wirkungsvolles Instrument zur Reduzierung motorischer NO(x)-Emissionen stellt die externe Abgasrückführung dar. Es ist absehbar, dass nur ein rein elektrisch betriebenes Abgasrückführventil diesen Ansprüchen gerecht werden kann. Die Pierburg GmbH in Neuss entwickelte ein vollständig elektronisch geregeltes Abgasrückführsystem für Heavy-Duty-Anwendungen. Die Entscheidung fiel auf eine druckausgeglichene Drosselklappe. Mit Hilfe von Strömungssimulationen und in Versuchsreihen konnte das Regelverhalten der Drosselklappe bei geringen Öffnungswinkeln zugunsten der Kleinmengenregelung verbessert werden. Diese Optimierung konnte ohne nachteilige Auswirkungen auf den Maximaldurchsatz erreicht werden. Da das Ventil für den Einsatz bei schweren Dieselmotoren in unterschiedlichster Konfiguration vorgesehen ist, sind einflutige wie auch zweiflutige Konzepte realisiert worden. Als Aktuator wurde ein elektrisch kommutierter Gleichstrommotor (EC-Motor) in Verbindung mit einem kompakten Getriebe als zielführend bewertet. Um das vom EC-Motor abgegebene Drehmoment in für die Anwendung geeignete Größen zu transformieren, ist ein zweistufiges Planetenstandgetriebe vorgeschaltet, fach bewährt und erlaubt große Untersetzungen bei geringen äußeren Kräften, hohen Wirkungsgraden und niedrigem Bauraumbedarf. In diesem Getriebe ist Platz sparend ein berührungsloser Sensor zur Erfassung der Winkellage der Abtriebswelle integriert. Die notwendige Steuerelektronik ist integraler Bestandteil des Aktuators und stellt zugleich die elektrische und logische Schnittstelle zum Kundensteuergerät dar. Als Übertragungselement der Drehmomente zwischen Aktuator und Ventilgruppe dient eine Koppelstange. Der modulare Aufbau bestehend aus einer eigenständigen Ventilgruppe und einem elektrischen Aktuator ermöglicht eine Konfiguration des Gesamtsystems für verschiedene Anwendungsfälle mit geringem Aufwand.
Mechatronisches Abgasrückführventil für Nutzfahrzeug-Anwendungen
Motortechnische Zeitschrift ; 69 , 9 ; 682-688
2008
6 Seiten, 8 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Article (Journal)
German
Mechatronisches Abgasrückführventil für Nutzfahrzeug-Anwendungen
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