DE102006013291A1 - Schubumluftventil für Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schubumluftventil für Verbrennungskraftmaschinen zur Verbindung der Druckseite mit der Ansaugseite einer Aufladeeinrichtung, umfassend ein Ventilgehäuse mit einer darin aufgenommenen bewegbaren Schließkomponente, die über eine Antriebseinheit verschiebbar ist und Druckausgleichsbohrungen enthält. Die Schließkomponente weist als Ventilschließelement einen druckbeaufschlagbaren Ventilkopf mit einer daran angeordneten Membran auf, wobei der Ventilkopf als Membranträger ausgeführt ist und die Membran eine Faltenbalg-Geometrie aufweist, bei der die Knickstellen als Gelenke wirken.

Description

  • Stand der Technik
  • Bei Verbrennungskraftmaschinen mit Aufladeeinrichtungen, insbesondere Abgas-Turboladern, besteht bei schnellen negativen Lastwechseln aus dem Volllast nahen Bereich – beispielsweise durch Schließen der nach dem Verdichter angeordneten Drosselklappe – die Gefahr, dass die Luftströmung am Verdichterrad der Aufladeeinrichtung abreißt, wobei es zu unzulässigen Geräuschbelästigungen kommt. Im Extremfall besteht darüber hinaus die Gefahr, dass durch die sich schließende Drosselklappe der Volumenstrom sich staut und am Verdichter der Aufladeeinrichtung ein Gegendruck entsteht, der das sich schnell drehende Verdichterrad stark abbremst. Dies kann insbesondere bei hohen Ladedrücken zu einer Beschädigung des Verdichterrades oder des Axiallagers der Aufladeeinrichtung führen.
  • Um ein derartig abruptes Abbremsen des Verdichterrades und eine Entstehung von Strömungsgeräuschen bei schnellen negativen Lastwechseln zu verhindern, ist ein Bypass-System am Verdichter der Aufladeeinrichtung vorgesehen, welches dem Verdichter erlaubt, den Volumenstrom ohne große Unstetigkeiten und somit ohne Strömungsabriss abzubauen. Der Volumenstrom wird hierbei von der Druckseite zur Ansaugseite des Verdichters abgeleitet, so dass durch die Rückführung eines Luftvolumens vor den Verdichter eine Überfettung des Gemisches im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine vermieden wird. Zur Steuerung des Bypass-Systems sind aus dem Stand der Technik neben den störanfälligen Kolbenventilen auch elektrisch gesteuerte Membranventile bekannt, die unabhängig von den jeweiligen Druckverhältnissen das Bypass-System freigeben und schließen können.
  • So ist in der DE 100 20 041 A1 ein Bypassventilkörper für Turbo-Otto-Brennkraftmaschinen beschrieben, welches eine Verbindung der Druckseite mit der Ansaugseite einer Aufladeeinrichtung herstellt. Der Bypassventilkörper umfasst hierbei ein Ventilgehäuse mit einer darin angeordneten Ventilstange, die über eine vorzugsweise elektromagnetische Antriebseinheit entgegen der Druckkraft einer sich im Ventilgehäuse abstützenden Feder in das Ventilgehäuse hinein verschiebbar ist. Am Ende der Ventilstange sind hierbei ein Ventilkopf und eine Membran mit einer umlaufenden Dichtlippe vorgesehen, welche einen ansaugseitigen Strömungskanal gegenüber einem druckseitigen Strömungskanal verschließen. Die Verbindung zwischen der Ventilstange und dem Ventilkopf ist als kardanisches Kugelgelenk ausgelegt.
  • Aufgrund eines bis in Höhe von 2 bar auftretenden Überdrucks weisen der Ventilkopf und die Ventilstange jeweils Druckausgleichsbohrungen auf, so dass der Raum unterhalb der Membran mit dem Raum vor der Dichtgeometrie strömungsmäßig verbunden ist. Durch den Druckausgleich des Ventilkopfes und der Membran ist zum Öffnen des Bypassventils nur eine geringe Kraft erforderlich, so dass die Antriebseinheit als Spulen-Anker-Kombination mit Tauchstufe relativ kleinbauend ausgelegt werden kann. Da bei einer Betätigung der Antriebseinheit der Hubweg der Membran bis zu 6 mm beträgt, ist dieses als Rollmembran mit einem umlaufenden Wulst ausgebildet.
  • Da die Anordnung gemäß des Standes der Technik beispielsweise an einer als Abgasturbolader ausgebildeten Aufladeeinrichtung montierbar ist, müssen sowohl die elektrische Antriebseinheit als auch die bewegten Massen für Beschleunigungen von bis zu 40g ausgelegt sein. Weiterhin muss die Membran infolge der Montage des Bypassventilkörpers an der Aufladeeinrichtung und der damit verbundenen Beanspruchung durch hohe Temperaturen aus einem hochwertigen Elastomer hergestellt sein, das Kraftstoffen und anderen Medien im Motorraum sowie Temperaturen von –40 bis +160°C widersteht. In Zusammenhang mit einem Hubweg von über 6 mm bei 1,5 Millionen Lastwechsel über Lebenszeit und der Veränderung der elastischen Eigenschaften des Elastomermaterials aufgrund vorzeitiger ermüdungsbedingter Alterung versagt das Rollmembran vorzugsweise im Walkbereich.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schubumluftventil bzw. Bypassventil bereitzustellen, welches bei geschlossener Stellung des Ventils die Ansaugseite gegenüber der Druckseite zuverlässig abdichtet und über die Standzeit des Ventils eine hohe Dichtheit hinsichtlich der durchzuführenden Lastspiele gewährleistet.
  • Gemäß der Erfindung weist das Schubumluftventil ein Ventilgehäuse auf, in dem eine Schließkomponente bewegbar aufgenommen ist. Die Schließkomponente ist dabei über eine vorzugsweise in dem Ventilgehäuse vorgesehene Antriebseinheit in der Weise verschiebbar, dass über die Betätigung der Antriebseinheit die Druckseite mit der Ansaugseite einer Aufladeeinrichtung verbunden oder getrennt werden kann. Als Ventilschließelement weist die Schließkomponente einen Ventilkopf mit einer damit verbundenen Membran auf, wobei der Ventilkopf als Membranträger ausgeführt ist. Die Aufladeeinrichtung kann dabei insbesondere als ein Abgasturbolader, als ein Druckwellenlader, ein Kompressor oder eine andere Aufladeeinrichtung beschaffen sein.
  • In der Dichtstellung des Schubumluftventils trennt das Ventilschließelement die Druckseite und die Ansaugseite strömungsmäßig. Hierbei wird der Ventilkopf mit einem von der Druckseite der Aufladeeinrichtung her resultierenden Druck beaufschlagt. Um eine Beeinträchtigung der Bewegung der Schließkomponente auszuschließen und die Antriebseinheit relativ kleinbauend auszuführen, enthält die Schließkomponente eine oder mehrere Druckausgleichsbohrungen, die sich vom Ventilkopf bis in das Innere des Ventilgehäuses hinein erstrecken. Hierdurch kann sich in geschlossener Stellung des Schubumluftventils der aufgebaute Ladedruck im Ventilgehäuse unterhalb des Ventilkopfes und der Membran ausbreiten, so dass ein Druckausgleich stattfindet.
  • Erfindungsgemäß weist die Membran eine Faltenbalg-Geometrie auf, bei welcher der Hubweg der Schließkomponente in der Größe von 6 mm über die als Gelenke wirkenden Knickstellen der Faltenbalg-Geometrie realisiert wird. Der sich hierdurch ergebene Vorteil besteht darin, dass bei der Bewegung der Schließkomponente sich keine Walkzonen in der Geometrie der Membran bilden, die zu einem vorzeitigen Versagen und einer Undichtigkeit der Membran führen können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Membran an den als Gelenke wirkenden Knickstellen der Faltenbalg-Geometrie Materialverstärkungen auf. Bei einer geschlossenen Stellung des Ventils wird hierdurch verhindert, dass sich die Membran aufgrund des über die Druckausgleichsbohrungen eingebrachten Innendrucks in Umfangsrichtung ausdehnt. Die Membranverstärkungen sind erfindungsgemäß als Materialverdickungen an den Knickstellen ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, dass in den Knickstellen ringförmige Elemente in die Membran integriert sind.
  • Um die von der Antriebseinheit aufzubringende Kraft zur Betätigung des Schubumluftventils gering zu halten, entspricht gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die in Hubrichtung der Schließkomponente projizierte Fläche am Ventilschließelement im Wesentlichen der von der Druckseite her mit zuströmender Luft beaufschlagten Fläche des Ventilschließelementes. In Dichtstellung des Schubumluftventils wirken auf das Ventilschließelement dabei sowohl von der Druckseite der Aufladeeinrichtung her als auch von der mit Innendruck beaufschlagten Seite des Ventilschließelementes Kräfte mit im Wesentlichen gleicher Größe auf den Ventilkopf ein. Ohne die Einwirkung weiterer Kräfte ist der Ventilkopf aufgrund der im Wesentlichen in gleicher Größe gegeneinander wirkenden Druckkräfte im Gleichgewichtszustand.
  • Der als Membranträger ausgeführte Ventilkopf umfasst erfindungsgemäß einen Ventilteller, der von der Membran eingefasst wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Membran im Bereich des Ventiltellers ein in dessen Richtung geöffnete Nut, in die ein umlaufender Randbereich des Ventiltellers eingreift. Die Membran ist auf diese Weise als ein schlauchförmiges Element herstellbar, die durch Überstülpen über den Ventilkopf mit diesen verbunden werden kann. Ventilgehäuseseitig ist die Membran über einen Stützring fixiert, der erfindungsgemäß mit dem Ventilgehäuse des Schubumluftventils als Klemmverbindung zusammenwirkt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Membran ventilgehäuseseitig zwischen Stützring und Ventilgehäuse klemmbar ist. Darüber hinaus erstreckt sich der Stützring über einen Teilbereich der Membran in Richtung des Hubweges des Ventils und verhindert so ein Ausknicken und Walken der Membran bei einer Bewegung der Schließkomponente.
  • Die Antriebseinheit zur Bewegung der Schließkomponente ist gemäß der Erfindung ein elektromagnetisches Antriebsystem, dass die Schließkomponente in Hubrichtung, vorzugsweise in das Ventilgehäuse hinein verschiebt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schließkomponente mit einer entgegen der Hubrichtung der Antriebseinheit wirkenden Federkraft beaufschlagt, welche die Schließkomponente gegen einen im Gehäuse der Aufladeeinrichtung vorgesehen Dichtsitz in eine geschlossene Stellung anstellt. Die Federkraft ist hierbei erfindungsgemäß derart den beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auftretenden Beschleunigungen und Druckverhältnissen angepasst, dass die Schließkomponente nur über die Antriebseinheit verschiebbar ist.
  • Bei einer Verschiebung der Schließkomponente in das Ventilgehäuse hinein weist der Ventilkopf erfindungsgemäß einen vorzugsweise in Richtung des Ventilgehäuses weisenden Anschlag auf, der den Hubweg der Schließkomponenten ventilgehäuseseitig begrenzt.
  • Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1: eine schematische Wiedergabe einer an einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzten Aufladeeinrichtung, und
  • 2: eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Schubumluftventils in geschlossener Stellung.
  • Ausführungsbeispiele
  • Der Darstellung in 1 ist in schematischer Weise eine Aufladeeinrichtung zu entnehmen, die einer Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 1, bei der es sich um eine selbstzündende oder eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine handeln kann, umfasst mindestens einen Brennraum 2 mit mindestens einem verschließbaren Einlassventil 4 und mindestens einem verschließbaren Auslassventil 6. Über das Einlassventil 4 wird dem Brennraum 2 Frischluft 10 zugeführt, die über eine Ansaugleitung 8 insbesondere aus der Umgebung des Verbrennungsmotors 1 angesaugt wird. Zum Ableiten der bei der Verbrennung im Brennraum 2 erzeugten Abgase 14 über eine Abgasleitung 12 wird das Auslassventil 6 geöffnet. Innerhalb der Abgasleitung 12 ist ein Turbinenteil 16 einer Aufladeeinrichtung 18 angeordnet, welches von den über das Auslassventil 6 abgeführten Abgasen 14 angetrieben wird. In der als Abgasturbolader ausgebildeten Aufladeeinrichtung 18 wird die Drehbewegung der Turbine des Turbinenteils 16 auf ein innerhalb der Ansaugleitung 8 angeordnetes Verdichterteil 20 übertragen. Das Verdichterteil 20 verdichtet hierbei die über die Ansaugleitung 8 angesaugte Frischluft 10, die über das sich öffnende Einlassventil 4 dem Brennraum 2 zugeführt wird. Zur Regelung der dem Brennraum 2 zugeführten Menge an Frischluft 10 ist zwischen dem Verdichterteil 20 und dem Einlassventil 4 eine Drosselklappe 20 vorgesehen. Um bei einer sich schnell schließenden Drosselklappe 22 ein Abreißen der Luftströmung am Verdichterteil 20 und ein Pumpen der Aufladeeinrichtung 18 gegen die geschlossenen Drosselklappe 22 zu verhindern, ist ein Strömungskanal 24.1, 24.2 vorgesehen, der die überschüssige Luftmenge aus dem Druckbereich zwischen dem Verdichterteil 20 und der Drosselklappe 22 in den Ansaugbereich vor dem Verdichterteil 20 zurückführt. Zur zeitweisen Verbindung der Druckseite mit der Ansaugseite der Aufladeeinrichtung ist der auch als Bypasskanal bekannte Strömungskanal 24.1, 24.2 in einen druckseitigen Abschnitt 24.1 und einen ansaugseitigen Abschnitt 24.2 unterteilt, die durch ein Schubumluftventil 26 getrennt sind. Zum Verbinden der Abschnitte 24.1, 24.2 des Strömungskanals ist das Schubumluftventil über eine Steuereinheit 28 betätigbar.
  • Der schematischen Querschnittansicht der 2 ist ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes Schubumluftventil in einer geschlossenen Stellung zu entnehmen.
  • Das Ventilgehäuse 30 des Schubumluftventils 26 ist über einen Befestigungsflansch 32 mit zumindest einer Befestigungsbuchse 42 an dem Gehäuse 70 der Aufladeeinrichtung 18 vorzugsweise lösbar befestigt. Das Schubumluftventil 26 kann in die Aufladeeinrichtung 18 integriert sein, oder über einen Deckel mit Anschlussflansch außerhalb der Aufladeeinrichtung 18 angeordnet sein. Wie in 2 gezeigt, trennt das Schubumluftventil 26 den druckseitigen Abschnitt 24.1 von dem ansaugseitigen Abschnitt 24.2 des einen Bypass bildenden Strömungskanals, wobei der druckseitige Abschnitt 24.1 des Strömungskanals vom Ventilschließelement 44 strömungsdicht verschlossen wird.
  • In dem Ventilgehäuse 30 des Schubumluftventils 26 ist eine bewegbare Schließkomponente 34 aufgenommen. Die Schließkomponente 34 umfasst dabei einen Anker 36, der mit einer im Ventilgehäuse 30 ortsfest angeordneten, den Anker 36 umschließenden und bestrombaren Spule 38 zusammenwirkt. Unterhalb des Ankers 36 befindet sich eine Tauchstufe 66, die an einem Stellkern 56 konisch ausgebildet ist. Der Stellkern 56 bildet hierbei das Gegenstück zum Anker 36.
  • Der den Anker 36, die Spule 38 und den Stellkern 56 umfassende elektromagnetische Antrieb 40 des Schubumluftventils 26 ist über einen Steckerkontakt 58 mit einer Steuereinheit – wie beispielsweise der in 1 gezeigte Steuereinheit 28 – elektrisch verbunden. Bei einer Ansteuerung der Antriebseinheit 40 wird die Schließkomponente 34 bis zu 6 mm in das Ventilgehäuse 30 hinein bewegt, wodurch die Abschnitte 24.1, 24.2 und somit die Druckseite und Ansaugseite der Aufladeeinrichtung 18 strömungsmäßig miteinander verbunden werden.
  • Am dem der Aufladeeinrichtung 18 zugewandten Ende der Schließkomponente 34 ist ein Ventilschließelement 44 vorgesehen, dass einen Ventilkopf 46 und eine Membran 48 umfasst, welche die Verbindung der Abschnitte 24.1, 24.2 des Strömungskanals trennen.
  • Der Ventilkopf 46 umfasst einen von der Membran 48 eingefassten Ventilteller 72, der die Membran an ihrem einen Ende trägt. In das Innere des Ventilgehäuses 30 erstreckt sich der Ventilkopf 46 mit einem ersten und daran anschließenden zweiten zylinderförmigen Abschnitt 74.1, 74.2. Der Ventilkopf 46 kann hierbei als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein. In dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 74.1 kleineren Durchmessers ist der Anker 36 über eine Schraub-, Rast- oder Steckverbindung lösbar mit dem Ventilkopf 46 verbunden. Der zweite Abschnitt 74.2 ist als Hohlzylinder ausgeführt und weist einen größeren Durchmesser auf. Zum Schließen des Schubumluftventils stützt sich an der Stelle der Querschnittsvergrößerung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 74.1, 74.2 eine Spiraldruckfeder 50 ab. Die Spiraldruckfeder 50 umschließt hierbei den Anker 34 und beaufschlagt den Ventilkopf 46 mit einer aus dem Ventilgehäuse 30 heraus gerichteten Federdruckkraft. Die Größe der Federdruckkraft ist hierbei so bemessen, dass bei nicht angesteuerter Antriebseinheit 40 das Ventilschließelement 44 strömungsdicht gegen den Ventilsitz 60 am druckseitigen Abschnitt 24.1 des Strömungskanals angestellt ist. Das in das Ventilgehäuse 30 sich hinein erstreckende Ende des zweiten Abschnitts 74.2 begrenzt hingegen den Hubweg der Schließkomponente 34 bei einer Verschiebung in das Ventilgehäuse 30.
  • Die eine Faltenbalg-Geometrie aufweisende Membran 48 ist ventilgehäuseseitig zwischen einen Stützring 52 und dem Ventilgehäuse 30 festgeklemmt. Neben der Fixierung stabilisiert der Stützring 52 die Membran 48 in Richtung des Hubweges der Schließkomponente 34 und verhindert so ein Ausknicken der Membran 48 beim Verschieben der Schließkomponente 34 in das Ventilgehäuse 30. Der Ventilkopf 46 und der Anker 36 weisen eine Druckausgleichsbohrung 54 auf, die sich durch die Schließkomponente 34 hindurch in das Innere des Ventilgehäuses 30 hinein erstreckt. Hierbei sind die Druckausgleichsbohrungen 54 im Ventilkopf 46 und Anker 36 konzentrisch angeordnet. Bei der in 2 gezeigten geschlossenen Stellung des Schubumluftventils 26 liegen aufgrund der Druckausgleichsbohrung 54 im Ventilgehäuse 30 unterhalb des Ventilkopfes 46 die gleichen Druckverhältnisse wie im druckseitigen Ansaugkanal 24.2 vor. Die dem druckseitigen Strömungskanal 24.1 zugewandte druckbeaufschlagte Fläche des Ventilschließelements 44 entspricht dabei der in Richtung des Hubweges projizierten mit Bezugszeichen 68 bezeichneten Fläche für den Druckausgleich unterhalb des Ventilkopfes 46. Unabhängig von den bestehenden Druckverhältnissen wird auf diese Weise das Ventilschließelement 44 immer mit der gleichen gegen den Ventilsitz 60 gerichteten Schließkraft beaufschlagt, sofern die Spule 38 der Antriebseinheit 40 nicht bestromt wird.
  • Zwischen dem von der Membran 48 umschlossenen Ventilkopf 46 und dem Stützring 52 weist die Membran 48 eine Faltenbalg-Geometrie auf, deren Knickstellen 64 bei einer Hubbewegung der Schließkomponente 34 als Gelenke wirken. Um ein Ausdehnen der Membran in Umfangsrichtung aufgrund des in das Ventilgehäuse 30 durch die Druckausgleichsbohrung 54 eingebrachten Innendrucks zu verhindern, sind die Knickstellen 64 verstärkt ausgeführt. Vorzugsweise weisen die Knickstellen 64 hierbei Materialverdickungen oder ringförmige Verstärkungselemente zur Versteifung auf.
  • Die Membran 48 ist als schlauchförmiges Bauteil herstellbar, wobei zur Einfassung des scheibenförmigen Ventiltellers 72 an dem den Ventilkopf 46 zugewandten Ende der Membran 48 eine radial nach innen gerichtete Nut vorgesehen ist, die vorzugsweise eine geringere Dicke als der Ventilteller 72 aufweist. Auf diese Weise muss bei der Montage der Membran 48, wie sie bei der Herstellung oder Reparatur erfolgt, der Ventilteller 72 des Ventilkopfes 46 lediglich in die dafür vorgesehene Nut der Membran 48 eingedrückt werden. Der über den Ventilteller 72 hinaus stehende Rand der Membran 48 stellt hierbei die Dichtung dar, die am Ventilsitz 60 des druckseitigen Abschnitts 24.1 des Strömungskanals anliegt und diesen abdichtet.

Claims (10)

  1. Schubumluftventil für Verbrennungskraftmaschinen (1) zur Verbindung der Druckseite mit der Ansaugseite einer Aufladeeinrichtung (18) ein Ventilgehäuse (30) umfassend mit einer darin aufgenommenen bewegbaren Schließkomponente (34), die über eine Antriebseinheit (40) verschiebbar ist und Druckausgleichsbohrungen (54) enthält, wobei die Schließkomponente (34) als Ventilschließelement (44) einen druckbeaufschlagbaren Ventilkopf (46) mit einer daran angeordneten Membran (48) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (46) als Membranträger ausgeführt ist und die Membran (48) eine Faltenbalg-Geometrie (62) aufweist, bei der die Knickstellen (64) als Gelenke wirken.
  2. Schubumluftventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (48) an den Knickstellen (64) der Faltenbalg-Geometrie (62) Materialverstärkungen, insbesondere Materialverdickungen, aufweist, die ein Ausdehnen der Membran (48) in Umfangsrichtung verhindern.
  3. Schubumluftventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Hubrichtung der Schließkomponente (34) projizierte Fläche am Ventilschließelement (44) im Wesentlichen einer vom Druck der zuströmenden Luft beaufschlagten Fläche des Ventilschließelementes (44) entspricht.
  4. Schubumluftventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (46) einen Ventilteller (72) umfasst, der von der Membran (48) eingefasst ist.
  5. Schubumluftventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (48) im Bereich des Ventiltellers (72) eine umlaufende radial nach innen geöffnete Nut umfasst, in welche ein Randbereich des Ventiltellers (72) eingreift.
  6. Schubumluftventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilgehäuse (30) ein Stützring (52) angeordnet ist, der die Membran (48) ventilgehäuseseitig fixiert und stabilisiert.
  7. Schubumluftventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ventilgehäuseseitige Fixierung der Membran (48) am Stützring (52) als Klemmverbindung ausgeführt ist.
  8. Schubumluftventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schließkomponente (34) mit einer entgegen der Hubrichtung der Antriebseinheit (40) wirkende Federkräfte beaufschlagt ist, die das Schubumluftventil (26) strömungsdicht verschließt.
  9. Schubumluftventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft den Druckverhältnissen auf der Druckseite der Aufladeeinrichtung (18) angepasst ist, so dass das Schubumluftventil (26) nur über die Antriebseinheit (40) betätigbar ist.
  10. Schubumluftventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (46) einen Anschlag aufweist, der den Hubweg der Schließkomponente (34) in das Ventilgehäuse (30) hinein begrenzt.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009033871A1 (de) 2009-07-17 2010-02-04 Daimler Ag Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine
DE102008051453A1 (de) 2008-10-13 2010-04-15 Woco Industrietechnik Gmbh Schubumluftventil und Verfahren zur Steuerung eines Schubumluftventils
DE102009010980A1 (de) 2009-02-27 2010-09-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorsteuerung für mit einem Turbolader ausgerüstete Kraftfahrzeuge
US8973891B2 (en) 2010-03-18 2015-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Air bypass valve device
DE102020202908A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strömungskanal zur Durchströmung mit einem Gas

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008051453A1 (de) 2008-10-13 2010-04-15 Woco Industrietechnik Gmbh Schubumluftventil und Verfahren zur Steuerung eines Schubumluftventils
DE102009010980A1 (de) 2009-02-27 2010-09-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motorsteuerung für mit einem Turbolader ausgerüstete Kraftfahrzeuge
DE102009033871A1 (de) 2009-07-17 2010-02-04 Daimler Ag Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine
US8973891B2 (en) 2010-03-18 2015-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Air bypass valve device
DE112010005398B4 (de) * 2010-03-18 2015-06-11 Mitsubishi Electric Corporation Luftbypassventileinrichtung
DE102020202908A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strömungskanal zur Durchströmung mit einem Gas
WO2021175889A1 (de) 2020-03-06 2021-09-10 Robert Bosch Gmbh Strömungskanal zur durchströmung mit einem gas

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