DE10128949A1 - Abgasklappe - Google Patents

Abgasklappe

Info

Publication number
DE10128949A1
DE10128949A1 DE10128949A DE10128949A DE10128949A1 DE 10128949 A1 DE10128949 A1 DE 10128949A1 DE 10128949 A DE10128949 A DE 10128949A DE 10128949 A DE10128949 A DE 10128949A DE 10128949 A1 DE10128949 A1 DE 10128949A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exhaust
flap
flow
flow body
closure plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10128949A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Unbehaun
Frank Juergen Lehringer
Gerhard Zintel
Gerhard Olejniczak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faurecia Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Faurecia Abgastechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Faurecia Abgastechnik GmbH filed Critical Faurecia Abgastechnik GmbH
Priority to DE10128949A priority Critical patent/DE10128949A1/de
Priority to US10/046,324 priority patent/US6732511B2/en
Priority to PCT/EP2002/006027 priority patent/WO2002103173A1/de
Priority to EP02780757A priority patent/EP1397582B1/de
Priority to DE50204096T priority patent/DE50204096D1/de
Publication of DE10128949A1 publication Critical patent/DE10128949A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/085Other arrangements or adaptations of exhaust conduits having means preventing foreign matter from entering exhaust conduit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Abgasklappe (3) zum Verschließen eines Abgaskanals (1), wobei eine vom Abgasstrom unmittelbar angeströmte, den Querschnitt des Abgaskanals (1) zumindest teilweise verschließende Verschlussplatte (5) vorgesehen ist und wobei neben der Verschlussplatte (5) ein vom Abgasstrom anströmbarer, als Stellglied für die Abgasklappe (3) wirksamer Strömungskörper (14) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasklappe für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors. Derartige Abgasklappen dienen zum Verschließen des Abgaskanals einer Abgasanlage. Hierbei kann es erwünscht sein, den gesamten Querschnitt des Abgaskanals mit der Abgasklappe zu verschließen. Es ist aber ebensogut möglich, nur einen Teilbereich des Querschnitts des Abgaskanals mit der Abgasklappe zu verschließen. Weiterhin ist es auch möglich, den Abgaskanal in mehrere Teilkanäle zu unterteilen und diese Teilkanäle auch parallel zu schalten. Die erfindungsmässige Abgasklappe ist dann auch dafür geeignet, einen derartigen Teilkanal ganz oder teilweise zu verschließen, während der parallele Teilkanal ohne Abgasklappe arbeiten kann. Die Abgasklappen sind üblicherweise so ausgebildet, dass sie entweder in verschiedenen Stufen oder stufenlos so geklappt werden können, dass der zunächst verschlossene Querschnitt des Abgaskanals geöffnet werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Abgasklappe zwischen einer Schließstellung, in welcher der Abgaskanal vollständig verschlossen ist und einer Öffnungsstellung, in welcher der Abgaskanal vollständig geöffnet ist, hin und her zu klappen.
  • Die erfindungsmässigen Abgasklappen sind sowohl im heißen als auch im kalten Bereich der Abgasanlage einsetzbar. Ein typisches Einsatzfeld ist die Funktion als Ventil, beispielsweise zur Steuerung eines Bypasses zur Umgehung eines Wärmetauschers oder Katalysators. Ein weiteres typisches Einsatzfeld ist das Verschließen eines Endrohres. Schließlich ist es auch üblich, im Bereich der Schalldämpfung verschiedene Strömungswege innerhalb des Schalldämpfers mit Hilfe von Abgasklappen zu öffnen und zu schließen. In diesem Zusammenhang ist aus der DE-C-199 35 711 ein Schalldämpfer mit einer Abgasklappe bekannt, bei welcher ein Betätigungselement vom Abgasstrom direkt beaufschlagt wird um ein die eigentliche Abgasklappe bildendes Verschlusselement zu betätigen. Nachteilig an dieser Konstruktion ist die Notwendigkeit, sowohl ein Betätigungselement als auch ein Verschlusselement vorsehen zu müssen. Diese Teile sind nämlich sehr teuer, weil wegen der hier geforderten Dichtigkeit sowie Korrosions- und Hitzebeständigkeit die Lagerung derartig beweglicher Teile sehr aufwendig und damit sehr teuer ist. In der vorerwähnten Druckschrift sind auch bereits direkt steuernde Klappensysteme erwähnt, bei welchen der Abgasstrom die Abgasklappe direkt beaufschlagt. Allerdings wird bei den dort erwähnten Lösungen durchweg kritisiert, dass sie kein stabiles Betriebsverhalten zulassen bzw. den Abgasgegendruck bei hohem Gasdurchsatz zu stark erhöhen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Abgasklappe konstruktiv zu vereinfachen bei gleichzeitiger Gewährleistung eines stabilen Betriebsverhaltens. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, an der Abgasklappe eine die Verschließfunktion erfüllende Verschlussplatte vorzusehen und neben der Verschlussplatte zusätzlich noch einen Strömungskörper anzuordnen. Verschlussplatte und Strömungskörper sind folglich miteinander verbunden und schwenken als Teile der Abgasplatte auch synchron miteinander. Hierbei kann der Strömungskörper bezogen auf eine rechteckförmige Verschlussplatte neben jeder der vier Seiten dieses Rechtecks angeordnet sein. Die Verschlussplatte kann hierbei so ausgestaltet sein, dass sie in der Schließstellung den Abgaskanal vollständig verschließt. Ebensogut ist es mit der Erfindung möglich, nur einen Teilbereich des Querschnitts des Abgaskanals zu verschließen. Da die Verschlussplatte direkt im Abgaskanal angeordnet ist, trifft der Abgasstrom auch direkt auf die ihm zugewandte Innenfläche der Verschlusspaltte auf. Der Abgasstrom übt folglich einen Staudruck auf die Innenfläche der Verschlussplatte aus. Dieser Staudruck wird als öffnende Kraft für die Verschlussplatte und damit für die Abgasplatte ausgenutzt. Infolge des auf die Verschlussplatte ausgeübten Staudrucks kann die Abgasklappe sich bis zu einem gewissen Öffnungswinkel öffnen. Praxisversuche haben ergeben, dass beispielsweise an akustisch wirksamen Abgasklappen mit Hilfe des Staudrucks ein Öffnungswinkel von etwa 30° erreicht werden kann. Der auf die Innenseite der Verschlussplatte ausgeübte Staudruck reicht indessen nicht aus, die Abgasklappe ganz zu öffnen, insbesondere weil die Öffnungsbewegung der Abgasklappe von der Kraft eines üblicherweise als Rückstellfeder ausgestalteten Rückstellelements zusätzlich behindert wird.
  • Sobald sich die Abgasklappe öffnet und der Strömungskörper nicht mehr verdeckt ist, beginnt der Abgasstrom den neben der Verschlussplatte angeordneten Strömungskörper anzuströmen. Durch dieses Anströmen des Strömungskörpers wird die Abgasklappe weiter geöffnet, so dass der Strömungskörper als Stellglied für die Abgasklappe wirksam ist. Auf diese Weise ist ein stabiles Betriebsverhalten der Abgasklappe gewährleistet. Zudem vorteilhaft an der Erfindung ist die Tatsache, dass neben der Abgasklappe keine weiteren beweglichen Teile vorhanden sind, die aufwendig gelagert sein müssen. Vielmehr ist die Abgasklappe als integrales Bauteil ausgestaltet, welches sowohl die Betätigungsfunktion als auch die Schließfunktion einer Abgasklappe zugleich erfüllt.
  • In den rückbezogenen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte und auch teilweise für sich erfinderische Ausgestaltungen der Erfindung beansprucht.
  • Nach der Lehre des Anspruchs 2 ist es vorteilhaft, die Abgasklappe am Ende eines Kanalabschnitts im Abgaskanal anzuordnen. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise mehrere parallele Abgaskanalabschnitte registerartig in Serie zu schalten. Die Anordnung im Bereich des Endes eines Kanalabschnitts hat den Vorteil, dass die Lagerung für die Abgasklappe ausserhalb des Abgaskanals und damit ausserhalb des Abgasstroms angeordnet werden kann. Auf diese Weise wird die Strömung des Abgasstromes im Abgaskanal von der Lagerung nicht behindert. Auch ist es so möglich, die Größe des Abgaskanals an den Abgasstrom anzupassen und so das Strömungsverhalten im Abgaskanal zu optimieren. Schließlich ist es vorteilhaft, die Abgasklappe mit einer Rückstellfeder zu versehen, um eine unerwünschte Geräuschentwicklung, beispielsweise ein Klappern beim Schließen der Klappe bzw. bei geringerem auf die Abgasklappe ausgeübten Staudruck zu verhindern.
  • Anspruch 3 lehrt einen konstruktiv einfachen und zugleich sehr wirkungsvollen Aufbau der Abgasklappe. Durch ihren U-förmigen Querschnitt wird der Abgaskanal von der Abgasklappe sehr wirksam verschlossen. Konsequent weitergebildet ist dieser Aufbau nach der Lehre des Anspruchs 4, wonach die Seitenwände der Abgasklappe verlängert sind zur Bildung einer gabelartigen Aufnahme des Strömungskörpers zwischen den Klappenseitenwänden. Die Innenflächen der Klappenseitenwände und die Innenfläche der Verschlussplatte wirken bei dieser Konstruktion wie eine Leitschaufel einer Turbine und begünstigen so in besonders vorteilhafter Weise die anschließende Anströmung des Strömungskörpers.
  • Die Ansprüche 5, 6 und 7 betreffen alternative Ausgestaltungen des Strömungskörpers. So ist es möglich, den Strömungskörper analog zur Verschlussplatte ebenfalls als ebene Platte auszugestalten. Die ist konstruktiv sehr einfach. Alternativ dazu kann zur Verbesserung des Strömungsverhaltens auch eine gewölbte Form des Strömungskörpers in Betracht kommen. Als besonders zweckmässig wird die Ausführungsform nach Anspruch 7 angesehen, wonach der Strömungskörper nach Art eines Tragflügels ausgestaltet ist. Ähnlich wie bei der Tragfläche eines Flugzeugs wird hierbei zunächst die Stirnseite des Tragflügels angeströmt und der Abgasstrom gewissermaßen zweigeteilt. Da der Abgasstrom auf der Oberseite des Tragflügels eine höhere Geschwindigkeit aufbaut als auf der unteren Seite des Tragflügels, ist der statische Druck oberhalb des Tragflügels geringer als auf der Unterseite des Tragflügels, was einen zusätzlichen Auftrieb des Tragflügels und damit der Abgasklappe bewirkt, wodurch die Abgasklappe weiter geöffnet wird. Insbesondere in Kombination mit der turbinenleitschaufelartigen Ausgestaltung der Klappenseitenwände und der Verschlussplatte lässt sich eine vollständige Öffnung der Abgasklappe erreichen.
  • Nach Anspruch 8 ist es auch möglich, mehrere Strömungskörper nebeneinander anzuordnen. Hierbei kann es aus Platzgründen sinnvoll sein, die Strömungskörper so anzuordnen, dass sie gleichzeitig arbeiten, also parallel geschaltet sind. Es ist aber ebensogut möglich, die Strömungskörper so aufeinander abgestimmt anzuordnen, dass sie erst nacheinander nach Art einer Registerschaltung wirksam sind. Schließlich ist es auch möglich, mehrere Strömungskörper in Serie zu schalten.
  • Nach Anspruch 9 ist es zweckmässig, das Schwenklager für die Abgasklappe an einem Ende, dem Festende vorzusehen und den Strömungskörper am anderen Ende der Abgasklappe, nämlich an dem dem Festende abgewandten Freiende anzuordnen. Auf diese Weise sind das Schwenklager und der Strömungskörper weit voneinander entfernt angeordnet, so dass der wirksame Hebelarm und damit das auf die Abgasklappe wirkende Drehmoment beim Anströmen des Strömungskörpers sehr groß ist, was ein schnelles und sicheres Öffnen der Abgasklappe gewährleistet.
  • Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Erfindung weiter beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 die Seitenansicht eines Abgaskanalendes mit vollständig verschlossener Abgasklappe
  • Fig. 2 die Ansicht aus Fig. 1 mit teilweise geöffneter Abgasklappe
  • Fig. 3 die Ansicht aus Fig. 1 mit vollständig geöffneter Abgasklappe
  • Fig. 4 die Vorderansicht in dem Abgaskanal gemäß Pfeil IV in Fig. 3
  • Fig. 5 eine Unteransicht der Abgasklappe
  • Fig. 6 eine Vorderansicht der Abgasklappe gemäß Pfeil VI in Fig. 5
  • Fig. 7 eine schematische Darstellung der Drehlagerung der Abgasklappe am Abgaskanal gemäß Pfeil VII in Fig. 4
  • Fig. 8 eine weitere Seitenansicht eines Abgaskanalendes mit einer Ausführungsform einer Abgasklappe mit mehreren Strömungskörpern in geschlossener Stellung
  • Fig. 9 Prinzipdarstellungen von drei Funktionsstellungen der Abgasklappe sowie die Kurve des Gegendruckverlaufs und die Kurve des Öffnungswinkels aufgetragen über den Massenstrom.
  • Der Abgaskanal 1 in Fig. 1 wird in Strömungsrichtung 2 von einem Abgasstrom durchströmt und ist endseitig von der Abgasklappe 3 verschlossen. Fig. 1 zeigt folglich die Abgasklappe 3 in ihrer Schließstellung. Die Abgasklappe 3 ist im Querschnitt U-förmig (Fig. 6), wobei die Klappenseitenwände 4 die U-Schenkel bilden, die durch das von der Verschlussplatte 5 gebildete U-Querjoch miteinander verbunden sind. In Fig. 1 sichtbar ist die Verschlussplatte 5 und die dem Betrachter zugewandte Klappenseitenwand 4. Die Abgasklappe 3 ist erkennbar um das Scharniergelenk 6 schwenkbar gelagert. Das Scharniergelenk 6 ist von einem Scharnierbolzen 7 gebildet, welcher Scharnierbolzen 7 jeweils ein Lagerauge 8 im Bereich des Festendes 9 in jeder Klappenseitenwand 4 durchsetzt.
  • In Fig. 1 weiterhin erkennbar ist ein Schenkel, der als Schenkelfeder ausgebildeten Rückstellfeder 10. Dieser Schenkel der Rückstellfeder 10 greift in einer im Bereich der Verschlussplatte 5 in die Abgasklappe 3 eingeformte Aussparung 11 ein.
  • Im Bereich des dem Festende 9 in der zur Strömungsrichtung 2 rechtwinklig verlaufenden Querrichtung 12 abgewandten Freiendes 13 ist angebracht der als Tragflügel ausgebildete Strömungskörper 14. Der Strömungskörper 14 ist in Querrichtung 12 neben der Verschlussplatte 5 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel überlappen die Verschlussplatte 5 und der Strömungskörper 14 sich in Querrichtung 12 nicht. Der Strömungskörper 14 ist zudem im Bereich des unteren Randes der Klappenseitenwände 4 angeordnet, also in Strömungsrichtung 2 in einer anderen Ebene als die Verschlussplatte 5. Gelagert ist der Strömungskörper 14 zwischen den Klappenseitenwänden 4, die hierfür gabelartig über die Verschlussplatte 5 hinaus in Querrichtung 12 verlängert sind.
  • In Fig. 2 und Fig. 3 erkennbar ist ein im Bereich der Öffnung des Abgaskanals 1 in Querrichtung 12 dem Scharniergelenk 6 abgewandter Anschlag 15 für die Abgasklappe 3. Der Anschlag 15 ist als Blechflansch ausgestaltet und trägt ein nach Art eines Anschlagkissens wirksames weiches Drahtgestrick 16. Das Drahtgestrick 16 verhindert Klappergeräusche der im geschlossenen Zustand auf dem Anschlag 15 aufliegenden Abgasklappe 3. In der Darstellung der Fig. 4 ist sichtbar, dass der Anschlag 15 als im Wesentlichen rechteckförmiger Flansch ausgestaltet ist in Anpassung an die in Fig. 5 erkennbar Form der ebenfalls rechteckfömigen Verschlussplatte 5 der Abgasklappe 3. In Fig. 8 schließlich ist dargestellt eine weitere Ausführungsform der Abgasklappe 3. Im Bereich des Freiendes 13 ist neben dem Strömungskörper 14 ein Strömungszusatzkörper 17 vorgesehen. Auch der Strömungszusatzkörper 17 ist im Ausführungsbeispiel ebenso wie der Strömungskörper 14 als Tragflügel ausgestaltet. Die den Strömungskörper 14 bzw. den Strömungszusatzkörper 17 bildenden Tragflügel sind üblicherweise als Blechbiegeteile kostengünstig herstellbar.
  • Anhand der Fig. 1-3 sei die Wirkungsweise der erfinderischen Abgasklappe 3 erläutert.
  • In Fig. 1 ist die Schließstellung der Abgasklappe 3 dargestellt. Hierbei liegt die Verschlussplatte 5 auf dem flanschartig ausgestalteten Anschlag 15 am Ende des Abgaskanals 1 auf. Durch den Abgaskanal 1 strömt in Fig. 1 kein Abgasstrom.
  • Sobald in Strömungsrichtung 2 ein Abgasstrom durch den Abgaskanal 1 hindurchströmt, wird die dem Abgaskanal 1 zugewandte Innenseite der Verschlussplatte 5 vom Abgasstrom beaufschlagt, so dass sich an der Innenseite der Verschlussplatte 5 ein Staudruck aufbaut. Dieser Staudruck übt auf die Verschlussplatte 5 und somit auch auf die gesamte Abgasklappe 3 eine in Strömungsrichtung 2 wirksame Kraft aus, so dass die Abgasklappe 3 gegen den Federdruck der Rückstellfeder 10 teilweise geöffnet wird, was in Fig. 2 dargestellt ist. Die Abgasklappe 3 hebt gewissermaßen vom Staudruck angetrieben vom Drahtgestrick 16 am Anschlag 15 ab und wird um das Scharniergelenk 6 aufgeschwenkt.
  • Diese vom Staudruck erzeugte Öffnungsstellung zeigt Fig. 2. Im geöffneten Zustand wird der Abgasstrom an den Innenseiten sowohl der Verschlussplatte 5 als auch der Klappenseitenwände 4 in Richtung auf das Freiende 13 geleitet. Die Innenseiten der Verschlussplatte 5 und der Klappenseitenwände 4 haben hierbei die Wirkung einer Leitschaufel einer Turbine und bewirken eine zielgerichtete Anströmung des Strömungskörpers 14. Der Abgasstrom trifft infolge dieser geleiteten Strömung auf die Stirnseite des Strömungskörpers 14 auf und strömt sowohl entlang der dem Abgaskanal 1 zugewandten Unterseite als auch entlang der der Verschlussplatte 5 zugewandten Oberseite des Strömungskörpers 14. Da die Geschwindigkeit des Luftstroms auf der der Verschlussplatte 5 zugewandten Oberseite des Strömungskörpers 14 eine höhere Geschwindigkeit hat als auf der Unterseite wirkt der Strömungskörper 14 nach Art einer Tragfläche eine Flugzeugs, so dass die Strömung einen Auftrieb erzeugt.
  • Infolge des Auftriebs wird die Abgasklappe 3 aus ihrer in Fig. 2 gezeigten, etwa halb geöffneten Stellung vollständig geöffnet, wie in Fig. 3 dargestellt. Der Abgasstrom kann völlig ungehindert durch den Abgaskanal 1 hindurch strömen.
  • Der Staudruck, der auf die Unterseite der Verschlussplatte auftreffenden Strömung kann nur eine so große Kraft erzeugen, dass die Abgasklappe 3 gegen die Federkraft der Rückstellfeder 10 in eine Halböffnungsstellung gemäß Fig. 2 verfahren kann. Mit Hilfe des erfindungsmäßigen, an der Abgasklappe 3 angebrachten zusätzlichen Strömungskörper 14 kann dagegen eine vollständige Öffnung der Abgasklappe 3 erreicht werden. Dies ist vor allem im Vollleistungsbereich erwünscht, weil hier eine in den Querschnitt des Abgaskanals 1 hineinstehende Abgasklappe 3 ein Strömungshindernis wäre und leistungsbegrenzend wirken würde. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass mit Hilfe des Abgasstroms jede beliebige Klappenöffnungsstellung realisierbar ist, weil es in verschiedenen Einsatzzuständen auch durchaus erwünscht sein, die Abgasklappe 3 nicht vollständig geöffnet zu haben. Mit Hilfe der Erfindung ist es also möglich, die Abgasklappe 3 stufenlos zwischen ihrer Schließstellung und ihrer vollständigen Öffnungsstellung allein über den Abgasstrom einzustellen bzw. den Öffnungswinkel der Abgasklappe 3 zu regeln.
  • Die vorstehend erläuterte Wirkungsweise der erfindungsmäßigen Abgasklappe 3 ist auch erkennbar aus Fig. 9. In der oberen Hälfte der Fig. 9 sind noch einmal die in den Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Stellungen der Abgasklappe 3 schematisch abgebildet mit einigen Erläuterungen. Die Abbildung links oben zeigt analog Fig. 1 die Abgasklappe 3 im verschlossenen Zustand. In diesem verschlossenen Zustand strömt eine geringe Strömung durch den Abgaskanal 1. Diese Strömung ist durch die Pfeile im Abgaskanal 1 dargestellt.
  • Die Tabelle im unteren Teil der Fig. 9 zeigt auf der Abszisse den Massenstrom gemessen in kg/h. Auf der linken Ordinate ist der auf die Verschlussplatte 5 der Abgasklappe 3 einwirkende Gegendruck in hPa dargestellt. Die dick gestrichelte Linie in der Graphik zeigt den Verlauf des Gegendrucks über den Massenstrom. Bei geschlossener Abgasklappe 3, also bei geringer Strömung am Punkt A beträgt der Massenstrom etwa 80 kg/h und der Gegendruck etwa 22 hPa. Bei einem Massenstrom von 100 kg/h erreicht der Gegendruck bei etwa 35 hPa ein Maximum, die Abgasklappe 3 wird geöffnet. Wächst die Strömung weiter an, d. h. steigt der Massenstrom, wird der in der mittleren Darstellung der oberen Hälfte der Fig. 9 dargestellte Zustand der mittleren Strömung erreicht. Der Strömungskörper 14 erzeugt hierbei einen Auftrieb. Der Gegendruck sinkt bei einem Massenstrom von 250 kg/h vom Maximum auf etwa 20 hPa ab (Punkt B auf der dick gestrichelten Linie). Der Öffnungswinkel der Abgasklappe 3 beträgt bei diesem Massenstrom etwa 15°, was auf der in Fig. 9 rechts abgebildeten Ordinate ablesbar. Die dünn gestrichelte Linie in Fig. 9 zeigt nämlich den Öffnungswinkel der Abgasklappe 3 im Verhältnis zum Massenstrom.
  • Aus der Darstellung der Fig. 9 ist also leicht erkennbar, dass eine starke Strömung, also eine Vergrößerung des Massenstroms dazu führt, dass der wirksame Gegendruck an der Abgasklappe 3 gegen null geht, während die Abgasklappe vollständig bis zu 90° öffnet. Die Funktionsstellungen "A: Geringe Strömung", "B: Mittlere Strömung" und "C: Starke Strömung" sind in der in Fig. 9 unten stehenden Tabelle jeweils auch mit A, B und C gekennzeichnet und in der dick gestrichelten Kurve des über dem Massenstrom abgetragenen Gegendrucks mit Pfeilen angezeichnet. Der Öffnungswinkel der Abgasklappe 3 ist in der in Fig. 9 unten dargestellten Tabelle so dargestellt, dass er stets der Bilddarstellung in der darüber abgedruckten Prinzipdarstellung entspricht. Bei der in Prinzipdarstellung A dargestellten geringen Strömung beträgt der Öffnungswinkel 0°. Die Abgasklappe 3 ist geschlossen. Bei der in Prinzipdarstellung B abgebildeten mittleren Strömung beginnt sich die Abgasklappe 3 zu öffnen bis sie bei der in der Prinzipdarstellung C dargestellten starken Strömung ihre extreme Öffnungsstellung mit einem Öffnungswinkel von 90° erreicht. Es sei ausdrücklich angemerkt, dass Fig. 9 in erster Linie den qualitativen Verlauf des Massenstroms und des Öffnungswinkels zeigt und dass die angegebenen Zahlenwerte sich nur auf ein Ausführungsbeispiel beziehen und bei anderen Ausführungsformen sich andere Zahlenwerte ergeben können. Bezugszeichenliste 1 Abgaskanal
    2 Strömungsrichtung
    3 Abgasklappe
    4 Klappenseitenwand
    5 Verschlussplatte
    6 Scharniergelenk
    7 Scharnierbolzen
    8 Lagerauge
    9 Festende
    10 Rückstellfeder
    11 Aussparung
    12 Querrichtung
    13 Freiende
    14 Strömungskörper
    15 Anschlag
    16 Drahtgestrick
    17 Strömungszusatzkörper

Claims (9)

1. Abgasklappe (3) zum Verschließen eines Abgaskanals (1), gekennzeichnet
durch eine vom Abgasstrom unmittelbar angeströmte, den Querschnitt des Abgaskanals (1) zumindest teilweise verschließende Verschlussplatte (5) und
durch einen neben der Verschlussplatte (5) angeordneten, vom Abgasstrom anströmbaren, als Stellglied für die Abgasklappe (3) wirksamen Strömungskörper (14).
2. Abgasklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasklappe (3) vorzugsweise am Ende eines Kanalabschnitts des Abgaskanals (1) angeordnet ist und gegen die Kraft eines Rückstellelements, insbesondere den Federdruck einer Rückstellfeder (10) schwenkbar gelagert ist.
3. Abgasklappe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet, durch einen U-förmigen Querschnitt, dessen U-Schenkel jeweils eine Klappenseitenwand (4) bilden und dessen die U-Schenkel verbindendes U- Querjoch die Verschlussplatte (5) ist.
4. Abgasklappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenseitenwände (4) gabelartig verlängert sind zur zusätzlichen Halterung des Strömungskörpers (14) zwischen sich.
5. Abgasklappe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine ebene Platte als Strömungskörper (14) mit einer zur Ebene der Verschlussplatte (5) einen Anstellwinkel aufweisenden Strömungskörperebene.
6. Abgasklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit einem Anstellwinkel zur Ebene der Verschlussplatte (5) ausgebildete, gewölbte Platte als Strömungskörper (14).
7. Abgasklappe nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen als Tragflügel ausgebildeten Strömungskörper (14).
8. Abgasklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mehrere nebeneinander angeordnete Strömungskörper (14).
9. Abgasklappe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Strömungskörper (14) an einem Freiende (13) der Abgasklappe (3) angeordnet sind und dass ein Scharniergelenk (6) und die Rückstellfeder (10) am gegenüberliegenden Festende (9) angeordnet sind.
DE10128949A 2001-06-19 2001-06-19 Abgasklappe Withdrawn DE10128949A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10128949A DE10128949A1 (de) 2001-06-19 2001-06-19 Abgasklappe
US10/046,324 US6732511B2 (en) 2001-06-19 2001-10-19 Exhaust flap
PCT/EP2002/006027 WO2002103173A1 (de) 2001-06-19 2002-06-01 Abgasklappe
EP02780757A EP1397582B1 (de) 2001-06-19 2002-06-01 Abgasklappe
DE50204096T DE50204096D1 (de) 2001-06-19 2002-06-01 Abgasklappe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10128949A DE10128949A1 (de) 2001-06-19 2001-06-19 Abgasklappe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10128949A1 true DE10128949A1 (de) 2003-07-10

Family

ID=7688325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10128949A Withdrawn DE10128949A1 (de) 2001-06-19 2001-06-19 Abgasklappe

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6732511B2 (de)
DE (1) DE10128949A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236318A1 (de) * 2002-08-08 2004-03-04 Faurecia Abgastechnik Abgasklappe
FR2863659A1 (fr) * 2003-12-16 2005-06-17 Faurecia Sys Echappement Dispositif d'obturation d'un conduit d'une ligne d'echappement
EP1722077A2 (de) 2005-05-13 2006-11-15 Ricardo Deutschland GmbH Vorrichtung zum Freigeben und Absperren einer Aggasleitung

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663262B2 (en) * 2003-07-14 2010-02-16 Marquiss Wind Power, Inc. System and method for converting wind into mechanical energy for a building and the like
CA2452974C (en) * 2003-12-30 2007-07-10 Shawn T. Quast Decorative tail pipe mounted apparatus for an automobile
US7426979B2 (en) * 2005-01-12 2008-09-23 Calsonic Kansei Corporation Exhaust gas control valve
US20070107981A1 (en) * 2005-10-07 2007-05-17 Sicotte Jason M Exhaust silencer
US7779961B2 (en) * 2006-11-20 2010-08-24 Matte Francois Exhaust gas diffuser
DE602006008646D1 (de) * 2006-12-29 2009-10-01 Magneti Marelli Spa Schalldämpfer mit variabler Geometrie für ein Abgassystem eines Verbrennungsmotors
US8468813B2 (en) * 2007-03-16 2013-06-25 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snap-action valve for exhaust system
US7775322B2 (en) * 2007-03-16 2010-08-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snap-action valve for exhaust system
US7434570B2 (en) * 2007-03-16 2008-10-14 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snap-action valve for exhaust system
US8381401B2 (en) * 2009-04-16 2013-02-26 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Method of installing rotatable flapper valve to an interior of a conduit
US8191572B2 (en) * 2009-04-16 2012-06-05 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snap action valve with bumper pad
US7896130B2 (en) * 2009-05-22 2011-03-01 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snap action valve with inertia damper
US8353153B2 (en) 2010-02-25 2013-01-15 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Snapper valve for hot end systems with burners
WO2013134399A2 (en) 2012-03-06 2013-09-12 KATCON USA, Inc. Exhaust valve assembly
US8657065B1 (en) * 2012-12-14 2014-02-25 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust valve with resilient spring pad
JP6490957B2 (ja) * 2014-12-17 2019-03-27 フタバ産業株式会社 弁装置、及び排気熱回収装置
GB2579177B (en) * 2018-11-16 2021-06-09 Andre Max A cover for an exhaust

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1911611U (de) * 1965-01-05 1965-03-11 Helmut Klingenspor Rauchgas-beschleunigungsventilator.
DE1259495B (de) * 1967-04-15 1968-01-25 Hans Lorek Schornstein mit Abdeckplatte
DE1816376A1 (de) * 1968-12-21 1970-07-02 Steinmueller Gmbh L & C Verstellbare Schornsteinoeffnung
US5662522A (en) * 1993-11-12 1997-09-02 Noll Manufacturing Co. Exhaust vent

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1720789A (en) * 1927-12-24 1929-07-16 Heusser Wilfrid Quick-acting pressure-seated cap for receptacles
US2494016A (en) * 1945-03-29 1950-01-10 Taylor Charles Ralph Exhaust pipe end cover
US2508615A (en) * 1946-04-22 1950-05-23 Adolph F Lukes Exhaust valve for internal-combustion engines
US2983216A (en) * 1960-04-04 1961-05-09 Mercury Metal Products Inc Engine exhaust rain cap
US3274917A (en) * 1964-02-17 1966-09-27 Gleason Corp Protective cover for exhaust pipes
US3363537A (en) * 1965-12-22 1968-01-16 Harold E. De Penning Combination tractor exhaust pipe cover and reflector
US3407720A (en) * 1967-01-03 1968-10-29 Albert M. Westerman Exhaust cover
US3523499A (en) * 1968-10-18 1970-08-11 Eberspaecher J Weather cap construction
US3847297A (en) * 1972-04-17 1974-11-12 E Baader Rain cap guard and lock for exhaust pipes
US3788072A (en) * 1972-05-03 1974-01-29 Ford Motor Co Rain cap for exhaust pipe
US3791282A (en) 1972-11-10 1974-02-12 Deere & Co Weather cap for exhaust pipe
US3964376A (en) * 1974-12-11 1976-06-22 Janke William R Tamper-proof weather cover device for exhaust pipes
US4162740A (en) 1977-09-29 1979-07-31 Jones Clifford W Valve cover
US4143731A (en) * 1977-12-22 1979-03-13 General Motors Corporation Exhaust flow directional device
US4205706A (en) * 1978-07-12 1980-06-03 Nelson Industries, Inc. Protective cap for an exhaust pipe
US4255928A (en) * 1978-12-11 1981-03-17 Mercury Metal Products Swingable rain cover for vertical exhaust pipes with stop means
US4226173A (en) * 1979-05-07 1980-10-07 Nelson Industries, Inc. Protective cap for an exhaust pipe
JPS57135217A (en) 1981-02-16 1982-08-20 Iseki & Co Ltd Cap device for muffler
GB2180609A (en) * 1985-09-20 1987-04-01 Terex Equip Ltd Exhaust pipe system
US4667582A (en) * 1986-05-12 1987-05-26 Davison Jerome G Dynamically balanced exhaust pipe cap
US4742766A (en) * 1986-05-12 1988-05-10 Davison Jerome G Dynamically balanced exhaust pipe cap
US4727796A (en) * 1986-10-28 1988-03-01 Derkach W George Weather cap for upstanding exhaust pipes
JPH0629921U (ja) 1992-09-29 1994-04-19 オーエム工業株式会社 燃料タンクの逆流防止弁
US5267894A (en) * 1992-10-27 1993-12-07 Air Products And Chemicals, Inc. Vent pipe termination with flapper and side vent
DE4302519C2 (de) 1993-01-29 2003-12-04 Linde Ag Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor
US5801343A (en) 1993-11-09 1998-09-01 Futaba Industrial Co., Ltd. Muffler for internal combustion engine
JPH11193710A (ja) 1997-12-26 1999-07-21 Toyota Motor Corp 内燃機関における消音装置
DE19935711C1 (de) 1999-07-29 2000-12-28 Zeuna Staerker Kg Schalldämpfer mit variabler Dämpfungscharakteristik

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1911611U (de) * 1965-01-05 1965-03-11 Helmut Klingenspor Rauchgas-beschleunigungsventilator.
DE1259495B (de) * 1967-04-15 1968-01-25 Hans Lorek Schornstein mit Abdeckplatte
DE1816376A1 (de) * 1968-12-21 1970-07-02 Steinmueller Gmbh L & C Verstellbare Schornsteinoeffnung
US5662522A (en) * 1993-11-12 1997-09-02 Noll Manufacturing Co. Exhaust vent

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236318A1 (de) * 2002-08-08 2004-03-04 Faurecia Abgastechnik Abgasklappe
FR2863659A1 (fr) * 2003-12-16 2005-06-17 Faurecia Sys Echappement Dispositif d'obturation d'un conduit d'une ligne d'echappement
WO2005059327A1 (fr) * 2003-12-16 2005-06-30 Faurecia Systemes d'Echappement, Société Par Actions Simplifiée Dispositif d'obturation d'un conduit d'une ligne d'echappement.
EP1722077A2 (de) 2005-05-13 2006-11-15 Ricardo Deutschland GmbH Vorrichtung zum Freigeben und Absperren einer Aggasleitung

Also Published As

Publication number Publication date
US20020189248A1 (en) 2002-12-19
US6732511B2 (en) 2004-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10128949A1 (de) Abgasklappe
DE19500475C2 (de) Absperr- oder Drosselventil mit drehbarer Ventilklappe
DE19935711C1 (de) Schalldämpfer mit variabler Dämpfungscharakteristik
EP2317095B1 (de) Stelleinrichtung für eine Ventilklappe
EP1826391A2 (de) Abgasrückführeinrichtung
DE102008035744A1 (de) Druckausgeglichenes Schwenkventil
DE102010052563A1 (de) Einrichtung zur Beeinflussung von Gas-Volumenströmen, Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Abgasstromes oder eines Ladeluftstromes, Abgasstrang und Kraftfahrzeug
DE102009050182A1 (de) Abgasturboladergehäuse mit einem verschließbaren Strömungskanal
WO2017194287A1 (de) Turbine für einen abgasturbolader mit zweiflutigem turbinengehäuse und einem linearventil zur flutenverbindung und wastegate-steuerung
DE10235528A1 (de) Abgassystem für eine Brennkraftmaschine
DE202006020515U1 (de) Vorrichtung zur Steuerung des Durchflusses eines gasförmigen oder flüssigen Mediums
DE102014118082B4 (de) Variables Ventil vom Blattfeder-Typ
DE3737828A1 (de) Verbrennungsmotor der kolbenbauart
DE102009015184B4 (de) Klappenventil
EP3320202B1 (de) Drei-wege-abgasrückführungs-ventilanordnung mit drei fluidöffnungen für eine abgasrückführung
EP0039375A1 (de) Steuerungseinrichtung in einer gasdynamischen Druckwellenmaschine zur Aufladung von Verbrennungsmotoren
EP1397582B1 (de) Abgasklappe
DE102011078907A1 (de) Vervollkommnetes Ventil und Anwendung
DE102015105219A1 (de) Regelvorrichtung für einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers
EP1637783B1 (de) Schnellschluss-Stellventilkombination für eine Dampfturbine
DE102016214784A1 (de) Ventileinrichtung einer Brennkraftmaschine
CH675452A5 (de)
DE102020107769A1 (de) Regelungsvorrichtung für einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturbolader und Abgasführungsabschnitt für einen Abgasturbolader
DE4334370C1 (de) Abgasventil einer Brennkraftmaschine
DE102005046126A1 (de) Aktuator für ein Stellelement

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8130 Withdrawal