DE102010036778A1 - Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor - Google Patents

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Jae Sung Yongin Myung
Tack Su Suwon Jung
You Sang Suwon Son
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor und insbesondere eine Luftmengenregelvorrichtung, die geeignet ist, die Leistung einer Einlass-/Auslassanordnung durch Regeln eines einer Turbine eines Turboladers zugeführten Abgases zu verbessern. Die Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor für das selektive Regeln eines Abgasstromes von einer Abgasleitung zu einer Umgehungsleitung eines Erdgasmotors, weist auf einen Ventilteller, der zum selektiven Umleiten eines Teils von Abgas in die Umgehungsleitung, das von dem Erdgasmotor zu einer Turbine eines Turboladers strömt, geöffnet oder geschlossen, ein Ventilgehäuse, in welches eine mit dem Ventilteller verbundene Ventilstange eingesetzt ist, einen Stellantrieb, der ein Stellantriebsgehäuse aufweist, und von dem die Ventilstange durch eine darauf aufgebrachte Kraft nach rechts und links bewegt wird, und einen Befestigungsträger, mittels dessen der Stellantrieb an dem Ventilgehäuse befestigt ist, wobei die Umgehungsleitung zwischen dem Ventilgehäuse und der Abgasleitung angeordnet ist und der Ventilteller in der Umgehungsleitung angeordnet ist.

Description

  • Für diese Anmeldung wird die Priorität der am 4. November 2009 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-0106025 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor und insbesondere eine Luftmengenregelvorrichtung, die geeignet ist, die Leistung einer Einlass-/Auslassanordnung durch Regeln eines einer Turbine eines Turboladers zugeführten Abgases zu verbessern.
  • Im Allgemeinen wird für einen mit komprimiertem Erdgas betriebenen Motor (nachfolgend als Erdgasmotor oder CNG-Motor bezeichnet) als Treibstoff komprimiertes Erdgas (englisch: compressed natural gas) verwendet, welches, verglichen mit Benzin oder Diesel, den Vorteil eines hohen Verbrennungswirkungsgrades und einer geringen Schadstoffemission hat.
  • Bei solch einem Erdgasmotor wird die Kraftstoffeinspritzmenge durch Eintragen einer großen Luftmenge in den Motor mittels Zuführens der Luft unter höherem Druck als jener in der Atmosphäre vergrößert, wobei der Erdgasmotor eine Turboladeranordnung aufweist, die geeignet ist, die vom Motor abgegebene Leistung zu verbessern.
  • Obwohl in der Zeichnung nicht im Einzelnen dargestellt, sind nacheinander ein Kompressor und ein Ladeluftkühler in einer Einlassleitung zum Zuführen von Luft in den Erdgasmotor angeordnet, wobei der Kompressor mit einer Turbine gekuppelt ist, die in einer Abgasleitung des Erdgasmotors angeordnet ist, um gleichzeitig mit der Drehwelle der Turbine gedreht werden zu können.
  • Das heißt, dass die Turbine von dem Abgas in der Abgasleitung angetrieben bzw. gedreht wird. Wenn die Turbine gedreht wird, wird der in der Einlassleitung angeordnete Kompressor gedreht, also angetrieben, und verdichtet die angesaugte Luft, um die Luft in einem stark verdichteten Zustand durch den Ladeluftkühler hindurch passieren zu lassen, und dann wird die Ansaugluft in den Erdgasmotor eingetragen.
  • Die Ansaugluftmenge für den Erdgasmotor muss exakt geregelt werden, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beizubehalten und um die abgegebene Leistung zu ändern.
  • Zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und zum Vermeiden eines Überdrucks von Einlass-/Abgas entsprechend einer Druckänderung des Einlass-/Abgases, die von einem Drucksensor ermittelt wird, welcher in einem letzten Abschnitt der Einlassleitung des Erdgasmotors angeordnet ist, ist eine Ladedrucksteuerleitung vorgesehen, aus der Abgas entweichen kann, ohne die Turbine zu durchlaufen.
  • An der Ladedrucksteuerleitung ist zum Öffnen oder Schließen der Ladedrucksteuerleitung ein Ladedrucksteuerventil angebaut, das von einer elektronischen Steuereinrichtung (ECU) entsprechend einer von dem Einlass-Drucksensor ermittelten Druckänderung des Einlasses/Auslasses gesteuert wird.
  • Wenn der Einlass-Drucksensor ermittelt, dass der Einlassdruck in der Einlassleitung (Zuführleitung) zu hoch ist, wird ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung (ECU) übermittelt.
  • In diesem Moment wird das Ladedrucksteuerventil vermittels der Steuereinrichtung (ECU) geöffnet, so dass die Ladedrucksteuerleitung geöffnet wird.
  • Dadurch wird ein Teil des Abgases abgeleitet, so dass eine Überbetätigung der Turbine vermieden wird und der Einlassdruck in der Einlassleitung gesteuert wird.
  • In 3 ist ein Ventilteller eines Stellantriebs in einem geöffneten Zustand gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und in 4 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Stellantrieb-Ventiltellers in einem geschlossenen Zustand dargestellt.
  • Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, ist ein Ventilteller 22, der eine im Wesentlichen runde Plattenform hat, an einem Ende einer Ventilstange 20 angeordnet, die von einem Stellantrieb 10 zum Abzweigen bzw. Umleiten von Abgas betätigt wird.
  • Wenn die Ventilstange 20 von einem elastischen Element 14 und einer im Inneren des Stellantriebsgehäuses 12 angeordneten Federplatte 16 gezogen oder gedrückt wird, wird der Ventilteller 22, der mit der Ventilstange 20 verbunden ist, geschlossen oder geöffnet, so dass das Abgas vorbeigeleitet wird oder nicht.
  • Das heißt, dass der Ventilteller 22, wie in 4 dargestellt, geschlossen ist, um das Abgas durch eine Turbine hindurchzuleiten.
  • Wie in 5 dargestellt, ist der Ventilteller 22 geöffnet, um einen Teil des Abgases durch einen Umgehungsleitungseinlass 32 hindurchzuführen, so dass ein Teil des Abgases aus der Abgasleitung 30 zum Umgehen der Turbine 40 abgezweigt wird.
  • Zu dieser Zeit strömt das Abgas über den Umgehungsleitungseinlass 32 in eine Umgehungsleitung 31 hinein, die innerhalb des Ventilgehäuses 60 ausgebildet ist.
  • Wie oben beschrieben, sendet bei dem herkömmlichen Stellantrieb die Steuereinrichtung (ECU) ein Signal zum öffnen oder Schließen des Magnetventils, um eine Soll-Luftmenge zu erhalten, und der Ventilteller 22 wird aufgrund des Signals wiederholt geöffnet und geschlossen, so dass ein von dem Ventilteller 22 kontaktierter Ventilsitz 50 verschlissen wird.
  • Wie aus 4 ersichtlich, hält der herkömmliche Stellantrieb mittels der Federkraft des elastischen Elements den Ventilteller 22 in Kontakt mit dem Ventilsitz 50.
  • Wenn der Einlass-Drucksensor ermittelt, dass der Einlassdruck in der Einlassleitung zu hoch ist, bringt ein Druckbereitstellungsmittel 70 Druck auf die Federplatte 16 auf, so dass, wie aus 5 ersichtlich, die Federplatte 16 die Ventilstange 20 zum öffnen des Ventiltellers 22 drückt.
  • Wenn sich der Einlassdruck in der Einlassleitung verringert, wird die Federplatte 16 von dem Druck entlastet, und der Ventilteller 22 prallt aufgrund des in der Abgasleitung anliegenden Abgasdruckes auf den Ventilsitz 50 auf, wie aus 4 ersichtlich ist. Folglich entstehen Geräusche und Vibrationen und der Ventilsitz 50 wird durch die wiederholten Aufpralle verschlissen.
  • Wenn der Ventilteller 22 geöffnet ist, strömt das Abgas durch das Ventilgehäuse 60, wobei das Abgas den Ventilteller 22 direkt kontaktiert bzw. umströmt. Somit kann von dem Abgas Wärmespannung in dem Ventilteller 22 erzeugt werden.
  • Aufgrund der Wärmespannung kann Abgas zwischen dem Ventilgehäuse 60 und der Ventilstange bzw. dem Ventilteller durchsickern.
  • Um die Wärmespannung zu überwinden, muss der Stellantrieb größer gestaltet werden, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden können.
  • Ferner ragt der Ventilteller 22 in die Abgasleitung hinein, so dass der Abgasstrom gestört werden kann.
  • Die vorgenannten Informationen sollen dem besseren Verständnis des Hintergrundes der Erfindung dienen und können Merkmale aufweisen, die keinen Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor, die geeignet ist, die Leistung einer Einlass-/Auslassanordnung durch Regeln eines einer Turbine eines Turboladers zugeführten Abgases zu verbessern.
  • Die Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor für das selektive Regeln eines Luftstromes von einer Abgasleitung zu einer Umgehungsleitung eines Erdgasmotors kann aufweisen: einen Ventilteller, der zum selektiven Umleiten eines Teils von Abgas in die Umgehungsleitung, das von dem Erdgasmotor zu einer Turbine eines Turboladers strömt, geöffnet oder geschlossen ist, ein Ventilgehäuse, in welches eine mit dem Ventilteller verbundene Ventilstange eingesetzt ist, einen Stellantrieb, der ein Stellantriebsgehäuse aufweist und von dem die Ventilstange durch eine darauf aufgebrachte Kraft nach rechts und links bewegt wird, und einen Befestigungsträger, mittels dessen der Stellantrieb an dem Ventilgehäuse befestigt ist, wobei die Umgehungsleitung zwischen dem Ventilgehäuse und der Abgasleitung angeordnet ist und der Ventilteller in der Umgehungsleitung angeordnet ist.
  • Der Stellantrieb kann ein elastisches Element und eine Federplatte, die in dem Stellantriebsgehäuse aufgenommen sind, und eine Verbindungsstange aufweisen, deren eines Ende an dem elastischen Element abgestützt ist und deren anderes Ende mit der Ventilstange im Eingriff ist.
  • Zwischen der Umgehungsleitung und der Abgasleitung kann ein Umgehungsleitungseinlass ausgebildet sein.
  • Die Ventilstange kann in dem Ventilgehäuse aufgenommen sein, wobei in dem Ventilgehäuse eine Ventilführung angeordnet und derart ausgebildet ist, dass diese die Ventilstange umschließt.
  • Der Befestigungsträger kann eine würfelförmige Gestalt aufweisen, dessen eine Seite offen ist. Beispielsweise kann der Befestigungsträger hohlwürfelförmig sein, dessen eine Seite offen ist.
  • Ferner kann an dem Umgehungsleitungseinlass ein Anschlag ausgebildet sein, welchen der Ventilteller kontaktiert. Der Anschlag oder auch Sitz kann eine ringförmige Scheibe sein, deren Innenumfangswand der von dem Umgehungsleitungseinlass gebildeten Öffnung entspricht und mit dieser fluchtet.
  • Ferner kann an der Verbindungsstange ein Außengewindeabschnitt ausgebildet sein, wobei ferner ein Ventilpositionseinstellelement vorgesehen sein kann, mittels dessen durch Drehen desselben entlang des Außengewindeabschnitts die Länge eines Endes der Ventilstange einstellbar ist.
  • Darüber hinaus kann in das freie Ende der Verbindungstange eine Einsetzöffnung eingeformt sein, in die ein Endabschnitt der Verbindungsstange eingesetzt ist.
  • Außerdem kann das Ventilpositionseinstellelement an dem die Einsetzöffnung aufweisenden Ende der Ventilstange drehbar befestigt sein.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor eine Abgasleitung und eine Turbine, die in der Abgasleitung vorgesehen ist, eine Umgehungsleitung, die stromaufwärts von der Abgasleitung mit einem Umgehungsleitungseinlass in Verbindung steht, einen Ventilteller, der in der Umgehungsleitung angeordnet ist und den Umgehungsleitungseinlass selektiv verschließt, und einen Stellantrieb aufweisen, von dem der Ventilteller zum selektiven Verschließen des Umgehungsleitungseinlasses verstellt wird.
  • Der Stellantrieb kann ein Stellantriebsgehäuse, in welchem eine Federplatte angeordnet ist, eine Verbindungsstange, mittels der die Federplatte und der Ventilteller verbunden sind, und ein Druckbereitstellungsmittel aufweisen, von welchem zum Drücken des Ventiltellers vermittels der Federplatte und damit zum selektiven Schließen der Umgehungsleitungseinlasses selektiv Druck in das Stellantriebsgehäuse geliefert wird.
  • Der Stellantrieb kann ferner ein elastisches Element aufweisen, von welchem zum Schließen des Umgehungsleitungseinlasses eine auf den Ventilteller einwirkende Federkraft bereitgestellt wird.
  • Der Ventilteller kann mit einer Ventilstange verbunden sein, die mit der Verbindungsstange gekuppelt sein kann.
  • Für das Einstellen der Position des Ventiltellers kann zwischen der Verbindungsstange und der Ventilstange ein Ventilpositionseinstellelement angeordnet sein.
  • Die Luftmengenregelvorrichtung kann ferner ein Ventilgehäuse und eine Ventilführung aufweisen, die zum Führen der Ventilstange in das Ventilgehäuse straff eingesetzt ist.
  • Die Umgehungsleitung kann zwischen dem Ventilgehäuse und der Abgasleitung angeordnet sein.
  • Das Ventilgehäuse und das Stellantriebsgehäuse können mittels eines Befestigungsträgers miteinander gekuppelt sein, welcher zwischen dem Ventilgehäuse und dem Stellantriebsgehäuse angeordnet werden kann.
  • An dem Abschnitt, an dem der Ventilteller den Umgehungsleitungseinlass kontaktiert, kann eine Auflage angeordnet sein.
  • Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine beispielgebende Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor (CNG-Motor) gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 einen Ventilteller eines Stellantriebs in einem geschlossenen Zustand gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 einen Ventilteller eines Stellantriebs in einem geöffneten Zustand gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Stellantrieb-Ventiltellers in einem geschlossenen Zustand;
  • 5 eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Stellantrieb-Ventiltellers in einem geöffneten Zustand.
  • Wie aus 1 ersichtlich, weist eine Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung eine Einlassleitung, durch die dem Erdgasmotor Luft zugeführt wird, eine Abgasleitung, durch die das im Erdgasmotor verbrannte Abgas ausströmt, eine Turbine, die an der Abgasleitung angeordnet ist und welche mittels des Abgases mit hoher Geschwindigkeit rotiert, und einen Kompressor auf, der mit der Drehachse der Turbine integral gedreht wird, von dem die zugeführte Luft unter Druck gesetzt und damit die Temperatur der Luft erhöht wird und der die Luft einer Verbrennungskammer zuführt.
  • Das heißt, dass das während der Verbrennung des Kraftstoffs erzeugte Abgas über die Abgasleitung der Turbine zugeführt wird, so dass die Turbine gedreht bzw. angetrieben wird.
  • Der Kompressor wird von der Drehung der Turbine, die mit dem Kompressor koaxial verbunden ist, gedreht bzw. angetrieben, um die Luft zu verdichten, die durch die Einlassleitung von dem Erdgasmotor eingesogen wird, und mit hohem Druck und großer Dichte in das Innere des Erdgasmotors einzuleiten.
  • Da die durch den Kompressor hindurchgeführte Luft eine hohe Temperatur, wie beispielsweise 100°C hat, ist zwischen dem Kompressor und dem Erdgasmotor ein Ladeluftkühler eingebaut, um die Temperatur der Luft zu verringern und deren Dichte zu erhöhen.
  • Die Temperatur der durch den Ladeluftkühler hindurchgeführten Luft ist auf 50°C abgesenkt und deren Dichte ist erhöht, so dass die Luftmenge, die in den Erdgasmotor einströmen kann, vergrößert ist.
  • Insbesondere ist ein Ventilelement an die mit der Turbine in dem Erdgasmotor verbundene Abgasleitung angebaut, und ein Stellantrieb 100 eines externen Anlagetyps bewegt wechselseitig ein ferner vorgesehenes Ventilelement.
  • Der Stellantrieb 100 des externen Anlagetyps ist mit einer Steuereinrichtung (ECU) verbunden, von der der Stellantrieb 100 betätigt wird, wenn ein entsprechendes Signal empfangen wird.
  • In 2 ist ein Ventilteller 140 eines Stellantriebs in einem geschlossenen Zustand gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
  • Wie aus 2 ersichtlich, ist eine Turbine 300 innerhalb einer Abgasleitung 200, in welcher Abgas strömt, angeordnet, ist ein Umgehungsleitungseinlass 210 stromaufwärts von der Turbine 300 angeordnet, und ist eine Umgehungsleitung 170 an den Umgehungsleitungseinlass 210 angeschlossen.
  • Ein elastisches Element 111 und eine Federplatte 112 sind im Inneren des Stellantriebsgehäuses 110 des externen Anlagetyps eingebaut.
  • Eine Verbindungsstange 120 ist mittels des elastischen Elements 111 elastisch abgestützt.
  • Die Verbindungsstange 120 ist mit einer Stellantriebsstange 113 verbunden.
  • Das Stellantriebsgehäuse 110 ist mittels eines Befestigungsträgers 121 an einem Ventilgehäuse 160 befestigt.
  • Wie aus 2 ersichtlich, hat der Befestigungsträger 121 vorzugsweise die Form eines hohlen Würfels, der an seiner einen Seite offen ist.
  • Der Befestigungsträger 121 muss derart ausgebildet sein, dass die Verbindungsstange 120 ausreichend Platz hat, um sich darin hin und her bewegen zu können.
  • Die Federplatte 112 (oder auch Membran) ist aus einem Gummimaterial hergestellt und die Verbindungsstange 120 ist fest an dieser angeordnet, so dass die Verbindungsstange 120 entsprechend einer Hin- und Herbewegung der Federplatte 112 in wechselseitige Richtungen bewegt werden kann.
  • An der Außenumfangsfläche der Verbindungsstange 120 ist ferner ein Abschnitt mit Schraubgewinde ausgebildet.
  • Eine Ventilstange 130 mit einem Ventilteller 140 ist mit einem Endabschnitt der Verbindungsstange 120 gekuppelt.
  • Der Ventilteller 140 ist innerhalb der Umgehungsleitung 170 angeordnet und kann den Umgehungsleitungseinlass 210 wahlweise öffnen, so dass Abgas durch die Umgehungsleitung 170 hindurch nach außen strömen kann.
  • In dem Kontaktbereich von Ventilteller 140 und Umgehungsleitungseinlass 210 ist eine Auflage bzw. ein Sitz 180 ausgebildet.
  • Das Material des Sitzes 180 muss die Aufschläge und die Geräusche, die während des Öffnens/Schließens des Ventiltellers 140 von dem Ventilteller 140 erzeugt werden, absorbieren.
  • Ein Endabschnitt der Ventilstange 130 weist eine Einsetzöffnung 141 auf, die zu der Verbindungsstange 120 hin offen ist, wobei der der Ventilstange 130 zugewandte Endabschnitt der Verbindungsstange 120 in die Einsetzöffnung 141 eingesetzt ist.
  • Ein Ventilpositionseinstellelement 122, das ein Innengewinde aufweist, ist an dem freien Ende der Ventilstange 130, dort wo die Einsetzöffnung 141 ausgebildet ist und vorzugsweise drehbar, angeordnet und mit dem an der Verbindungsstange 120 ausgebildeten Schraubgewinde im Schraubeingriff.
  • Das bedeutet, dass die Gesamtlänge von Verbindungsstange 120 und Ventilstange 130 mittels des Ventilpositionseinstellelements 122 eingestellt werden kann, und folglich die effektive Länge der Ventilstange 130 und des Ventiltellers 140 dementsprechend variierbar ist.
  • Außerdem wird die Ventilstange 130 von einer Ventilführung 150 geführt, wobei die Ventilführung 150 mit Gewalt in das Ventilgehäuse 160, beispielsweise mittels Presssitz bzw. kraftschlüssig, eingesetzt ist.
  • Die Ventilführung 150 verhindert ein Austreten von Abgas.
  • In einem allgemeinen Zustand, wie in 2 dargestellt, wird aufgrund eines Drucks, der von der Steuereinrichtung (ECU) gesteuert wird und auf die Federplatte 112 und die Federkraft des elastischen Elements 111 einwirkt, der Ventilteller 140 gegen den Druck des Abgases innerhalb der Abgasleitung 200 gedrückt und nach rechts bewegt (vgl. 2), so dass der Umgehungsleitungseinlass 210 verschlossen ist. Folglich strömt das Abgas durch die Turbine 300 und bewegt bzw. dreht diese.
  • Wenn, wie in 3 dargestellt ist, die Federplatte 112 von der Steuereinrichtung (ECU) von dem auf die Federplatte 112 aufgebrachten Druck entlastet wird, wird der Ventilteller 140 aufgrund des Druckes des innerhalb der Abgasleitung 200 strömenden Abgases entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elements 111 gedrückt und nach links bewegt (vgl. 2), wodurch der Umgehungsleitungseinlass 210 geöffnet wird. Auf diese Weise strömt ein Teil des Abgases durch die Umgehungsleitung 170 ohne durch die Turbine 300 zu strömen.
  • Wenn ein Teil des Abgases aufgrund des geöffneten Ventiltellers 140 direkt ausgestoßen wird, kann somit eine Zündaussetzung aufgrund dessen, dass eine größere Luftmenge dem Motor zugeführt wird, als für ein vorgegebenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist, vermieden werden.
  • Dabei wird die von dem Erdgasmotor abgegebene Leistung von der Steuereinrichtung (ECU) in Form einer Luftmenge bestimmt, die auf einer Luftmenge für das Abgeben einer normalen Abgabeleistung basiert, und steht in Beziehung zu einer von einem Turbolader bestimmten Luftmenge.
  • Um die erforderliche Luftmenge zu erhalten (bzw. zu liefern), wird solch eine Steuerung kontinuierlich ausgeführt.
  • Das bedeutet, dass der Stellantrieb 100 durch Steuern der Position des Ventiltellers 140 verhindert, dass das Turbinenrad mit einer maximalen Drehzahl gedreht wird, falls eine für das Turbinenrad kritische Drehzahl überschritten würde.
  • Da der Ventilteller 140 derart angeordnet ist, dass das Strömen des Abgases in der Abgasleitung 200 von diesem nicht beeinträchtigt wird, ist der auf das Abgas einwirkende Widerstand reduziert.
  • Da gemäß der beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung kein Ventilsitz vorgesehen ist, kann folglich auch keine Abnutzung eines Ventilsitzes erfolgen.
  • Bei dem Stellantrieb 100 der Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor gemäß der beispielgebenden Ausführungsform der Erfindung wird der Ventilteller 140 aufgrund der Federkraft des elastischen Elements 111 und des Druckes, welcher von einem Druckbereitstellungsmittel 250 auf die Federplatte 112 aufgebracht wird in Kontakt mit dem Sitz 180 gehalten.
  • Wenn der Einlassdrucksensor feststellt, dass der Einlassdruck in der (Luft-)Einlassleitung, zu hoch ist, wird der Druck, der von dem Druckbereitstellungsmittel 250 auf die Federplatte aufgebracht wird, verringert bzw. weggenommen, und, wie in 3 gezeigt, der Ventilteller 140 aufgrund des Druckes des in der Abgasleitung 200 vorhandenen Abgases von dem Umgehungsleitungseinlass 210 weggedrückt und dadurch geöffnet.
  • Wenn der Einlassdruck in der Einlass- bzw. Zuführleitung abgesenkt ist, wird von dem Druckbereitstellungsmittel 250 auf die Federplatte 112 Druck aufgebracht und, wie in 2 gezeigt, der Umgehungsleitungseinlass 210 von dem Ventilteller 140 verschlossen.
  • Wenn der Umgehungsleitungseinlass 210 von dem Ventilteller 140 verschlossen wird, wirkt der Druck des Abgases in der Abgasleitung 200 als Widerstand, so dass der Kontaktierungsaufschlag des Ventiltellers 140 auf den Sitz 180 reduziert wird und folglich Geräusche und Vibrationen ebenfalls verringert werden können.
  • Darüber hinaus wird eine Abgasleckage aufgrund des knappen Spiels zwischen Ventilführung 150 und Ventilstange 130 vermieden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2006-0106025 [0001]

Claims (18)

  1. Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor für das selektive Regeln eines Abgasstromes von einer Abgasleitung (200) zu einer Umgehungsleitung (170) eines Erdgasmotors, aufweisend: einen Ventilteller (140), der zum selektiven Umleiten eines Teils von Abgas in die Umgehungsleitung (170), das von dem Erdgasmotor zu einer Turbine (300) eines Turboladers strömt, geöffnet oder geschlossen ist, ein Ventilgehäuse (160), in welches eine mit dem Ventilteller (140) verbundene Ventilstange (130) eingesetzt ist, einen Stellantrieb (100), der ein Stellantriebsgehäuse (110) aufweist und von dem die Ventilstange (130) durch eine darauf aufgebrachte Kraft nach rechts und links bewegt wird, und einen Befestigungsträger (121), mittels dessen der Stellantrieb (100) an dem Ventilgehäuse (160) befestigt ist, wobei die Umgehungsleitung (170) zwischen dem Ventilgehäuse (160) und der Abgasleitung (200) angeordnet ist und der Ventilteller (140) in der Umgehungsleitung (170) angeordnet ist.
  2. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Stellantrieb (100) aufweist: ein elastisches Element (111) und eine Federplatte (112), die in dem Stellantriebsgehäuse (110) aufgenommen sind, und eine Verbindungsstange (120), deren eines Ende von dem elastischen Element (111) abgestützt ist und deren anderes Ende mit der Ventilstange (130) im Eingriff ist.
  3. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen der Umgehungsleitung (170) und der Abgasleitung (200) ein Umgehungsleitungseinlass (210) ausgebildet ist.
  4. Luftmengenregelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ventilstange (130) in dem Ventilgehäuse (160) aufgenommen ist, und eine Ventilführung (150) derart ausgebildet ist, dass diese die Ventilstange (130) umschließt.
  5. Luftmengenregelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Befestigungsträger (121) eine würfelförmige Gestalt aufweist, deren eine Seite offen ist.
  6. Luftmengenregelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei an dem Umgehungsleitungseinlass (210) ein Anschlag (180) ausgebildet ist, welchen der Ventilteller (140) kontaktiert.
  7. Luftmengenregelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei an der Verbindungsstange (120) ein Außengewindeabschnitt ausgebildet ist, und wobei ferner ein Ventilpositionseinstellelement (122) vorgesehen ist, mittels dessen durch Drehen entlang des Außengewindeabschnitts die Länge der Ventilstange (130) einstellbar ist.
  8. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei in das freie Ende der Verbindungstange (120) eine Einsetzöffnung (141) eingeformt ist, in die ein Endabschnitt der Verbindungsstange (120) eingesetzt ist.
  9. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Ventilpositionseinstellelement (122) an dem die Einsetzöffnung (141) aufweisenden Ende der Ventilstange (130) drehbar befestigt ist.
  10. Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor, aufweisend: eine Abgasleitung (200) und eine Turbine (300), die in der Abgasleitung (200) vorgesehen ist, eine Umgehungsleitung (170), die stromaufwärts von der Abgasleitung (200) mit einem Umgehungsleitungseinlass (210) in Verbindung steht, einen Ventilteller (140), der in der Umgehungsleitung (170) angeordnet ist und den Umgehungsleitungseinlass (210) selektiv verschließt, und einen Stellantrieb (100), von dem der Ventilteller (140) zum selektiven Verschließen des Umgehungsleitungseinlasses (210) verstellt wird.
  11. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 10, aufweisend: ein Stellantriebsgehäuse (110), eine Federplatte (112), die in dem Stellantriebsgehäuse (110) angeordnet ist, eine Verbindungsstange (120), mittels der die Federplatte (112) und der Ventilteller (140) verbunden sind, und ein Druckbereitstellungsmittel (250), von welchem zum Drücken des Ventiltellers (140) vermittels der Federplatte (112) zum selektiven Schließen des Umgehungsleitungseinlasses (210) selektiv Druck in das Stellantriebsgehäuse (110) geliefert wird.
  12. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der Stellantrieb (100) ferner ein elastisches Element (111) aufweist, von welchem (140) zum Schließen des Umgehungsleitungseinlasses (210) eine auf den Ventilteller (140) einwirkende Federkraft bereitgestellt wird.
  13. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei der Ventilteller (140) mit einer Ventilstange (130) verbunden ist, die mit der Verbindungsstange (120) gekuppelt ist.
  14. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei für das Einstellen der Position des Ventiltellers (140) zwischen der Verbindungsstange (120) und der Ventilstange (130) ein Ventilpositionseinstellelement (122) angeordnet ist.
  15. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, ferner aufweisend: ein Ventilgehäuse (160), und eine Ventilführung (150), die zum Führen der Ventilstange (130) in das Ventilgehäuse (160) straff eingesetzt ist.
  16. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei die Umgehungsleitung (170) zwischen dem Ventilgehäuse (160) und der Abgasleitung (200) angeordnet ist.
  17. Luftmengenregelvorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das Ventilgehäuse (160) und das Stellantriebsgehäuse (110) mittels eines Befestigungsträgers 121 miteinander gekuppelt sind, der zwischen dem Ventilgehäuse (160) und dem Stellantriebsgehäuse (110) angeordnet ist.
  18. Luftmengenregelvorrichtung gemäß einem der Anspruch 15 bis 17, wobei an dem Abschnitt, an dem der Ventilteller (140) den Umgehungsleitungseinlass (210) kontaktiert, eine Auflage (180) angeordnet ist.
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