DE102014007190B4 - Sekundärluftventil zur Steuerung der Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Sekundärluftventil zur Steuerung der Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Sekundärluftventil (1) zur Steuerung der Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilgehäuse (2), einem in einem von dem Ventilgehäuse (2) begrenzten Innenraum verschwenkbaren Ventilglied (3) sowie mit einem Stellorgan (4) und einem Stellglied (5) zum Verstellen des Ventilgliedes (3), das Ventilglied (3) eine schwenkbare Ventilklappe (17) und das Stellglied (5) eine Zahnstange (35) umfasst, die mit einem drehfest mit der Antriebswelle (18) verbundenen Zahnrad (37) im Zahneingriff steht, wobei eine Antriebswelle (18) drehfest an einer Schmalseite der Ventilklappe (17) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (17) zwischen zwei Endstellungen schwenkbar ist und in der einen Endstellung von innen her dichtend gegen eine mit einer Einlassöffnung (10) versehene erste Begrenzungswand (11) des Ventilgehäuses (2) anliegt sowie in der anderen Endstellung an einer zweiten Begrenzungswand des Ventilgehäuses (2) anschlägt, wobei der Innenraum von einem Deckelteil (8) und einem Umfangswandteil (7) begrenzt ist und auf der zu dem Deckelteil (8) entgegengesetzten Seite unter Bildung einer Auslassöffnung (13) offen ist, wobei das Umfangswandteil (7) den Innenraum (14) des Ventilgehäuses (2) mit einen spitzen Winkel miteinander einschließenden ebenen Wandoberflächen der Begrenzungswände (11, 12) und einer teilzylindrischen Wandoberfläche einer zwischen den Begrenzungswänden (11, 12) angeordneten dritten Begrenzungswand (15) begrenzt, wobei an einem Scheitel des spitzen Winkels der Innenraum (14) von einer die Antriebswelle (18) aufnehmenden teilzylindrischen Ausnehmung (16) mit einer zu den ebenen Wandoberflächen parallelen Längsmittelachse begrenzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sekundärluftventil zur Steuerung der Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem solchen Sekundärluftventil gemäß Anspruch 10.
  • Sekundärluftventile sind ein wesentlicher Bestandteil von Sekundärluftsystemen, die zur Einhaltung von Abgasnormen und Gesetzen, insbesondere US-Abgasnormen und Gesetzen, in die Abgasanlage von Otto-Brennkraftmaschinen integriert werden und die neben dem Sekundärluftventil gewöhnlich noch eine Sekundärluftpumpe umfassen.
  • Sekundärluftsysteme werden nach einem Kaltstart benutzt, um in der Warmlaufphase der Otto-Brennkraftmaschinen den Gehalt der in einem Abgastrakt der Abgasanlage vorhandenen Komponenten CO und HC durch Oxidation zu minimieren. Dazu muss einerseits ein Katalysator der Abgasanlage eine ausreichend hohe Temperatur besitzen und andererseits ausreichend Sauerstoff im Abgastrakt vorhanden sein. Um diese beiden Voraussetzungen zu schaffen, wird zum einen der Brennkraftmaschine nach dem Kaltstart ein fettes Verbrennungsgemisch zugeführt und zum anderen mittels des Sekundärluftsystems Umgebungs- oder Sekundärluft in den Abgastrakt zugeführt. Dadurch können die in den Brennräumen unvollständig verbrannten Abgasbestandteile im Abgastrakt exotherm mit der eingeblasenen Luft reagieren, wodurch der Katalysator schneller seine Betriebstemperatur erreicht.
  • Die Zufuhr der Umgebungs- oder Sekundärluft erfolgt mit Hilfe der Sekundärluftpumpe, die Luft aus einem Frischlufttrakt der Brennkraftmaschine in den Abgastrakt fördert, während die Steuerung der Luftzufuhr mit Hilfe des Sekundärluftventils erfolgt, das normalerweise geschlossen ist und während der Warmlaufphase geöffnet.
  • Sekundärluftventile müssen ein schnelles und zuverlässiges Ansprechverhalten, einen geringen Strömungswiderstand und niedrige Leckagewerte aufweisen und ein Zurückströmen von Abgasen aus dem Abgastrakt in den Frischlufttrakt sicher verhindern. Diese Funktionen müssen unter den im Abgastrakt herrschenden anspruchsvollen Umgebungsbedingungen, d.h. hohe Temperatur und korrosive, mit Verunreinigungen beladene Abgase, über die gesamte Lebensdauer sicher gewährleistet werden.
  • Aus der DE 10 2010 032 578 A1 und der DE 10 2008 050 252 A1 sind bereits Sekundärluftventile der eingangs genannten Art bekannt, bei denen das Ventilglied fest mit dem Stellglied verbunden und in Bewegungsrichtung des Stellgliedes zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung der Ventile beweglich ist. Bei den bekannten Sekundärluftventilen ragt jedoch ein Teil des Stellgliedes in den Abgastrakt, so dass es den dort herrschenden Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist. Außerdem besitzen diese Sekundärluftventile einen relativ komplizierten Aufbau.
  • Weiterhin ist aus der DE 697 07 652 T2 eine Vorrichtung für die Dosierung des Durchsatzes von Gasen bekannt, wie beispielsweise die als Ventilklappe bezeichneten, zum Dosieren von Verbrennungsluft für die Versorgung von Verbrennungs- oder Explosionsmotoren bezeichneten Vorrichtungen. Weiterhin offenbart die EP 1 371 830 B1 einen Drosselkörper einer elektronischen Steuerung, die US 2,910,266 eine Drosselklappe und die US 4,029,290 ein drehbares Rückschlagventil.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sekundärluftventil der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein schnelles Ansprechverhalten bzw. Reaktionsvermögen mit einem großen Strömungsquerschnitt in der Offenstellung kombiniert werden kann und dass darüber hinaus ein Zurückströmen von Abgasen in den Frischlufttrakt sicher verhindert werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Ventilklappe zwischen zwei Endstellungen schwenkbar ist und in der einen Endstellung von innen her dichtend gegen eine mit einer Einlassöffnung versehene erste Begrenzungswand des Ventilgehäuses anliegt sowie in der anderen Endstellung an einer zweiten Begrenzungswand des Ventilgehäuses anschlägt, wobei der Innenraum von einem Deckelteil und einem Umfangswandteil begrenzt ist und auf der zu dem Deckelteil entgegengesetzten Seite unter Bildung einer Auslassöffnung offen ist, wobei das Umfangswandteil den Innenraum des Ventilgehäuses mit einen spitzen Winkel miteinander einschließenden ebenen Wandoberflächen der Begrenzungswände und einer teilzylindrischen Wandoberfläche einer zwischen den Begrenzungswänden angeordneten dritten Begrenzungswand begrenzt, wobei an einem Scheitel des spitzen Winkels der Innenraum von einer die Antriebswelle aufnehmenden teilzylindrischen Ausnehmung mit einer zu den ebenen Wandoberflächen parallelen Längsmittelachse begrenzt ist. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass das Ventilglied eine drehfest mit einer Antriebswelle verbundene schwenkbare Ventilklappe umfasst und dass das Stellglied eine vor und zurück bewegliche Zahnstange umfasst, die mit einem drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Zahnrad im Zahneingriff steht.
  • Durch die Ausbildung des Sekundärluftventils als Klappenventil mit einer schwenkbaren Klappe können in der Offenstellung große Strömungsquerschnitte bereitgestellt und außerdem für ein schnelles Ansprechverhalten oder Reaktionsvermögen gesorgt werden, da das Verschwenken des Ventilgliedes aus der Schließstellung in die Offenstellung nur einen kurzen Stellweg des Stellgliedes erforderlich macht. Außerdem kann durch das Getriebe zwischen dem Stellglied und dem Ventilglied die auf das Ventilglied aufgebrachte Kraft an den zum Verschwenken des Ventilgliedes benötigten Kraftbedarf angepasst werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Antriebswelle aus dem Ventilgehäuse übersteht und dass das Zahnrad außerhalb des Ventilgehäuses auf der Antriebswelle fixiert ist. Durch die Anordnung des aus Zahnstange und Zahnrad bestehenden Getriebes außerhalb des Ventilgehäuses wird für eine gute räumliche Trennung zwischen einem Antriebs- und Funktionsbereich des Sekundärluftventils gesorgt.
  • Der Schutz des Getriebes des Sekundärluftventils vor schädlichen Einflüssen aus dem Abgastrakt und der Umgebung kann weiter verbessert werden, wenn das Zahnrad und die Zahnstange gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung innerhalb eines Getriebegehäuses des Sekundärluftventils untergebracht sind und/oder wenn sich die Antriebswelle gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch eine Bohrung in einer Begrenzungswand des Ventilgehäuses erstreckt und zwischen der Antriebswelle und der Begrenzungswand des Ventilgehäuses eine Dichtung in der Bohrung angeordnet ist, die den Innenraum des Getriebegehäuses mit dem Zahnrad und der Zahnstange dichtend von einem Innenraum des Ventilgehäuses trennt.
  • Um die Montage des Sekundärluftventils zu erleichtern, ist das Zahnrad vorteilhaft an einer Hohlwelle ausgebildet ist, die eine Bohrung für die Antriebswelle und Mittel zur drehfesten Fixierung auf der Antriebswelle aufweist, so dass sie nach der Montage des Ventilglieds im Ventilgehäuse auf die überstehende Antriebswelle aufgesteckt und auf dieser fixiert werden kann, um das Zahnrad drehfest mit der Antriebswelle zu verbinden. Eine weitere Erleichterung der Montage wird dadurch erreicht, dass das Stellorgan gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung am Ventilgehäuse und/oder am Getriebegehäuse angeflanscht wird, wobei sich das Stellglied durch eine Öffnung ins Getriebegehäuse erstreckt. Auf diese Weise kann die Zahnstange bei der Montage des Stellorgans leicht mit dem Zahnrad in Zahneingriff gebracht und durch das Anflanschen des Stellorgans im Zahneingriff mit dem Zahnrad gehalten werden.
  • Eine besonders einfache, robuste und preiswerte Konstruktion des Ventilgehäuses sieht vor, dass die Ventilklappe zwischen zwei Endstellungen schwenkbar ist und in der einen Endstellung von innen her dichtend gegen eine mit einer Einlassöffnung versehene Begrenzungswand des Ventilgehäuses anliegt, wobei das letztere vorteilhaft an einer Seite offen und zum Anflanschen an den Abgastrakt mit einem Schraubflansch versehen ist, der eine Austrittsöffnung des Ventilgehäuses umgibt.
  • Vorteilhaft wird ein vom Ventilgehäuse begrenzter Innenraum, in dem das Ventilglied verschwenkbar ist, von einem Deckelteil mit einer senkrecht zur Drehachse der Antriebswelle ausgerichteten ebenen Wandoberfläche sowie von einem Umfangswandteil begrenzt, das zwei parallel zur Drehachse der Antriebswelle ausgerichtete ebene Wandoberflächen und eine zwischen diesen beiden Wandoberflächen angeordnete teilzylindrischen Wandoberfläche aufweist und auf der zum Deckelteil entgegengesetzten Seite unter Bildung der Auslassöffnung offen ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass hinter der in den Abgastrakt mündenden Auslassöffnung ein Rückschlagventil angeordnet ist, das ein Zurückströmen von Abgasen aus dem Abgastrakt in den Frischlufttakt verhindert. Auf diese Weise kann die Rückschlagventilfunktion räumlich und funktional von der Steuerventilfunktion getrennt werden, so dass beide Funktionen unabhängig voneinander abgestimmt werden können.
  • Das Rückschlagventil umfasst vorzugsweise ein einseitig eingespanntes Federblech, das in der Schließstellung des Sekundärluftventils die Auslassöffnung verschließt und beim Öffnen des Sekundärluftventils durch die Druckdifferenz zwischen dem Förderdruck der Sekundärluftpumpe und dem Druck im Abgastrakt in den letzteren hinein ausgelenkt wird.
  • Bei dem Stellorgan kann es sich um einen Membransteller handeln, dessen Membran zweckmäßig an ihrem äußerer Umfang zwischen zwei Teilen eines Stellergehäuses eingespannt ist und in ihrer Mitte fest mit dem Stellglied verbunden ist. Alternativ kann das Stellorgan einen Elektromagneten umfassen, dessen Anker fest mit dem Stellglied verbunden ist, oder einen Elektromotor mit einem Getriebe, der das Stellglied hin und her bewegt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sekundärluftventils;
    • 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Teile des Sekundärluftventils aus einer anderen Richtung.
  • Das in der Zeichnung dargestellte Sekundärluftventil 1 dient zur Steuerung der Zufuhr von Umgebungsluft in einen Abgastrakt einer Abgasanlage einer Otto-Brennkraftmaschine.
  • Das als Klappenventil ausgebildete Sekundärluftventil 1 besteht im Wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 2, einem im Ventilgehäuse 2 untergebrachten Ventilglied 3, sowie einem Stellorgan 4 mit einem Stellglied 5, das über ein Getriebe 6 auf das Ventilglied 3 einwirkt.
  • Wie am besten in 2 dargestellt, umfasst das Ventilgehäuse 2 einen Umfangswandteil 7 mit einem polygonalen äußeren Umriss und einen an der Oberseite des Umfangswandteils festgeschraubten allgemein ebenen Deckelteil 8 mit einem entsprechenden Umriss. An der zum Deckelteil 8 entgegengesetzten Unterseite ist das Ventilgehäuse 2 mit einem Schraubflansch 9 versehen, mit dem das Sekundärluftventil 1 an einem komplementären Schraubflansch des Abgastrakts (nicht dargestellt) festgeschraubt werden kann.
  • Das Ventilgehäuse 2 besitzt eine gerundete Einlassöffnung 10, die eine von zwei allgemein ebenen Begrenzungswänden 11, 12 des Umfangswandteils 7 durchsetzt, sowie eine Auslassöffnung 13, die an der Unterseite des Ventilgehäuses 2 bzw. des Umfangswandteils 7 angeordnet und vom Schraubflansch 9 umgeben ist. An der Außenseite des Einlassöffnung 9 kann ein Ende eines Luftrohrs oder Luftschlauchs (nicht dargestellt) befestigt werden, durch das in einer Offenstellung des Sekundärluftventils 1 von einer Sekundärluftpumpe (nicht dargestellt) Umgebungsluft durch das Ventil 1 in den Abgastrakt zugeführt werden kann. Die Auslassöffnung 13 liegt nach der Montage des Sekundärluftventils 1 am Abgastrakt einer ebenfalls von einem Schraubflansch umgebenen komplementären Einlassöffnung (nicht dargestellt) des Abgastrakts gegenüber.
  • Der Umfangswandteil 7 umgibt einen Innenraum 14 des Ventilgehäuses 2, der im Wesentlichen von zwei ebenen Wandoberflächen der Begrenzungswände 11, 12 und einer teilzylindrischen Wandoberfläche einer dazwischen angeordneten Begrenzungswand 15 begrenzt wird. Die ebenen Wandoberflächen der Begrenzungswände 11, 12 schließen einen spitzen Winkel miteinander ein. Am Scheitel des Winkels wird der Innenraum 14 von einer teilzylindrischen Ausnehmung 16 mit einer zu den Wandoberflächen der Begrenzungswände 11, 12 parallelen Längsmittelachse begrenzt.
  • Das Ventilglied 3 besteht im Wesentlichen aus einer rechteckigen Ventilklappe 17 und einer drehfest an einer Schmalseite der Ventilklappe 17 angebrachten Antriebswelle 18. Die Ventilklappe 17 ist an ihrer der Einlassöffnung 10 gegenüberliegenden Breitseite mit einer flachen rechteckigen Vertiefung 19 und einem in die Vertiefung 19 eingesetzten flachen rechteckigen Dichtelement 20 versehen, das in der Schließstellung des Ventils 1 um die Einlassöffnung 10 herum von innen her dichtend gegen die Wandoberfläche der Begrenzungswand 11 angepresst wird.
  • Die Antriebswelle 18 umfasst einen nach oben über die Ventilklappe 17 überstehenden zylindrischen Wellenteil 21, der sich durch eine Durchgangsbohrung 22 im Deckelteil 8 aus dem Innenraum 14 des Ventilgehäuses 2 heraus erstreckt, wobei der Ringspalt zwischen dem Wellenteil 21 und der Wand der Bohrung 22 mit einer Wellendichtung (nicht dargestellt) abgedichtet ist.
  • Die Antriebswelle 18 umfasst weiter einen nach unten über die Ventilklappe 17 überstehenden kurzen zylindrischen Wellenstumpf 23, der in eine unterhalb von der teilzylindrischen Ausnehmung 16 angeordnete komplementäre Bohrung (nicht sichtbar) in einem inneren Vorsprung des Umfangswandteils 7 ragt, welche zusammen mit der Bohrung 22 ein Drehlager für die Antriebswelle 18 bildet.
  • Bei dem in der Zeichnung dargestellten Stellorgan 4 handelt es sich um einen Membransteller mit einem Stellergehäuse 24, dem im Inneren des Stellergehäuses 24 entgegen der Kraft einer Feder 25 beweglichen Stellglied 5, sowie einem elastisch verformbaren Membranelement 26.
  • Das Stellergehäuse 24 umfasst zwei allgemein koaxiale Gehäuseteile 27, 28, die unter Einspannung des ringförmigen äußeren Umfangsrandes des Membranelements 26 miteinander verspannt werden können, wie in 1 dargestellt. Das Gehäuseteil 27 weist einen Anschluss 29 auf, der mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbindbar ist, so dass im Betrieb der Brennkraftmaschine der im Ansaugtrakt herrschende Unterdruck zwischen dem Membranelement 26 und dem Gehäuseteil 27 angelegt werden kann. Dadurch kann bei einer Aktivierung des Stellorgans 4 das Membranelement 26 zusammen mit dem am Membranelement 26 befestigten Stellglied 5 entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 26 in Richtung des Gehäuseteils 27 ausgelenkt werden, um die Antriebswelle 18 zu drehen und dadurch die Ventilklappe 17 unter Freigabe der Einlassöffnung 10 in die Offenstellung des Ventils 1 zu schwenken. Das Gehäuseteil 28 weist eine stirnseitige, von einem Schraubflansch 31 umgebene Öffnung 30 auf, durch die ein Teil des Stellglieds 5 aus dem Stellergehäuse 24 heraus übersteht. Der Schraubflansch 31 dient zum Festschrauben des Stellorgans 4 an einer Flanschplatte 32, die an der Außenseite des Ventilgehäuses 2 und eines Getriebegehäuses 33 des Sekundärluftventils 1 angebracht ist, wie in 1 dargestellt.
  • Das Stellglied 5 weist einen dem Membranelement 26 zugewandten und am Membranelement 26 befestigten tellerförmigen Fuß 34 und eine in axialer Richtung des Stellergehäuses 24 über den Fuß 34 überstehende Zahnstange 35 auf, die durch die Öffnung 30 des Gehäuseteils 28 und eine komplementäre Durchgangsbohrung 36 der Flanschplatte 32 in einen Innenraum des Getriebegehäuses 33 ragt.
  • Das Getriebe 6 besteht aus der Zahnstange 35 des Stellgliedes 5 und einem Zahnrad 37 mit einer Stirnverzahnung, dessen Zähne mit den Zähnen der Zahnstange 5 kämmen. Das Zahnrad 37 ist einstückig mit einer Hohlwelle 38 ausgebildet, die mit einer axialen Aufnahmebohrung für den Wellenteil 21 der Antriebswelle 18 versehen ist, so dass sie nach der Anbringung des Deckelteils 8 auf dem Umfangswandteil 7 zusammen mit dem Zahnrad 37 von oben her auf den durch die Bohrung 22 ragenden Wellenteil 21 aufgeschoben und drehfest auf diesem fixiert werden kann.
  • Zur drehfesten Fixierung der Hohlwelle 38 und des Zahnrades 37 auf der Antriebswelle 18 weisen die Hohlwelle 38 und der Wellenteil 21 fluchtende radiale Schraubenbohrungen 39, 40 auf, in die eine Fixierschraube (nicht dargestellt) eingeschraubt werden kann.
  • Nach der Montage des Sekundärluftventils 1 befindet sich das Zahnrad 37 im Innenraum des Getriebegehäuses 33, der nach unten zu vom Deckelteil 8 und nach oben zu von einem auf den Deckelteil 8 aufgeschraubten Gehäusedeckel 41 begrenzt wird. Der Deckel 41 ist an seiner Unterseite mit einer flachen Vertiefung zur Aufnahme und Führung des Zahnrades 37 versehen und weist eine Durchgangsbohrung 42 für die Hohlwelle 38 auf.
  • Die Position der Drehachse der Antriebswelle innerhalb des Ventil- und Getriebegehäuses 2, 33 einerseits und die Positionen des Schraubflanschs 31 des Stellorgans 4 sowie der Flanschplatte 32 andererseits sind so aufeinander abgestimmt, dass sich bei der Montage des Stellorgans 4 die Zahnstange 35 durch die Öffnung 36 hindurch in den Innenraum des Getriebegehäuses 33 einführen lässt und nach dem Anflanschen des Stellorgans 4 an das Ventil- und Getriebegehäuse 2, 33 im Zahneingriff mit dem Zahnrad 37 gehalten wird.
  • An der Unterseite des Ventilgehäuses 2 bzw. des Umfangswandteils 7 ist ein Rückschlagventil 43 angeordnet, das einen Eintritt von Abgas in das Ventilgehäuse 2 und damit ein Zurückströmen von Abgas in einen Frischlufttrakt der Brennkraftmaschine verhindert. Das Rückschlagventil 43 umfasst ein einseitig eingespanntes dünnes ebenes Federblech 44, das in seiner Ruhestellung von unten her dichtend gegen den Rand der Auslassöffnung 13 anliegt. In der Offenstellung des Ventils 1 wird das Federblech 44 durch den Förderdruck der Sekundärluftpumpe nach unten ins Innere des Abgastrakts hinein ausgelenkt, wobei das Maß der Auslenkung von der Druckdifferenz zwischen dem Förderdruck der Sekundärluftpumpe und dem Druck im Abgastrakt abhängt. Der Öffnungsdruck des Rückschlagventils 43 kann durch eine geeignete Materialstärke und Einspannung des Federblechs 44 festgelegt werden.
  • Das Rückschlagventil 43 umfasst weiter ein gebogenes gabelförmiges Anschlagelement 45, das ebenso wie das Federblech 44 in der Nähe der Antriebswelle 18 einseitig an der Unterseite des Umfangswandteils 7 festgeschraubt ist und die maximale Auslenkung des Federblechs 44 begrenzt.
  • Im Ruhezustand des Stellorgans 5, welcher der Schließstellung des Sekundärluftventils 1 entspricht, drückt die Feder 25 des Stellorgans 4 das Stellglied 5 in Richtung des Ventilgehäuses 2. Dadurch wird die Antriebswelle 18 so weit im Uhrzeigersinn gedreht, bis das Dichtelement 20 der Ventilklappe 17 von innen her gegen die Begrenzungswand 11 des Ventilgehäuses 2 angepresst wird und die Einlassöffnung 10 dichtend verschließt. Wenn der von der Sekundärluftpumpe geförderte, am Sekundärluftventil 1 anstehende Luftstrom einen definierten Druck erreicht, wird das Stellorgan 4 zum Öffnen des Ventils 1 aktiviert, indem zwischen dem Membranelement 26 und dem Gehäuseteil 27 ein Unterdruck angelegt wird. Dadurch wird das Stellglied 5 entgegen der Kraft der Feder 25 ein Stück weit ins Innere des Stellergehäuses 24 eingezogen. Durch die Bewegung des Stellgliedes 5 und damit der Zahnstange 35 werden das Zahnrad 37 und die Antriebswelle 18 so weit entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, bis die Ventilklappe 17 gegen die Begrenzungswand 12 anschlägt und sich das Ventil 2 in der Offenstellung befindet, weil dadurch die Einlassöffnung 10 freigegeben wird. Durch die Einlassöffnung 10, den Innenraum 14 und die Auslassöffnung 13 kann dann von der Sekundärluftpumpe zugeführte Luft in den Abgastrakt strömen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Sekundärluftventil
    2
    Ventilgehäuse
    3
    Ventilglied
    4
    Stellorgan
    5
    Stellglied
    6
    Getriebe
    7
    Umfangswandteil
    8
    Deckelteil
    9
    Schraubflansch
    10
    Einlassöffnung
    11
    Begrenzungswand
    12
    Begrenzungswand
    13
    Auslassöffnung
    14
    Innenraum Ventilgehäuse
    15
    Begrenzungswand .
    16
    Ausnehmung
    17
    Ventilklappe
    18
    Antriebswelle
    19
    Vertiefung
    20
    Dichtelement
    21
    Wellenteil
    22
    Durchgangsbohrung
    23
    Wellenstumpf
    24
    Stellergehäuse
    25
    Feder
    26
    Membranelement
    27
    Gehäuseteil
    28
    Gehäuseteil
    29
    Anschluss
    30
    Öffnung
    31
    Schraubflansch
    32
    Flanschplatte
    33
    Getriebegehäuse
    34
    Fuß
    35
    Zahnstange
    36
    Durchgangsbohrung
    37
    Zahnrad
    38
    Hohlwelle
    39
    Schraubenbohrung
    40
    Schraubenbohrung
    41
    Gehäusedeckel
    42
    Durchgangsbohrung
    43
    Rückschlagventil
    44
    Federblech
    45
    Anschlagelement

Claims (9)

  1. Sekundärluftventil (1) zur Steuerung der Zufuhr von Sekundärluft in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem Ventilgehäuse (2), einem in einem von dem Ventilgehäuse (2) begrenzten Innenraum verschwenkbaren Ventilglied (3) sowie mit einem Stellorgan (4) und einem Stellglied (5) zum Verstellen des Ventilgliedes (3), das Ventilglied (3) eine schwenkbare Ventilklappe (17) und das Stellglied (5) eine Zahnstange (35) umfasst, die mit einem drehfest mit der Antriebswelle (18) verbundenen Zahnrad (37) im Zahneingriff steht, wobei eine Antriebswelle (18) drehfest an einer Schmalseite der Ventilklappe (17) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (17) zwischen zwei Endstellungen schwenkbar ist und in der einen Endstellung von innen her dichtend gegen eine mit einer Einlassöffnung (10) versehene erste Begrenzungswand (11) des Ventilgehäuses (2) anliegt sowie in der anderen Endstellung an einer zweiten Begrenzungswand des Ventilgehäuses (2) anschlägt, wobei der Innenraum von einem Deckelteil (8) und einem Umfangswandteil (7) begrenzt ist und auf der zu dem Deckelteil (8) entgegengesetzten Seite unter Bildung einer Auslassöffnung (13) offen ist, wobei das Umfangswandteil (7) den Innenraum (14) des Ventilgehäuses (2) mit einen spitzen Winkel miteinander einschließenden ebenen Wandoberflächen der Begrenzungswände (11, 12) und einer teilzylindrischen Wandoberfläche einer zwischen den Begrenzungswänden (11, 12) angeordneten dritten Begrenzungswand (15) begrenzt, wobei an einem Scheitel des spitzen Winkels der Innenraum (14) von einer die Antriebswelle (18) aufnehmenden teilzylindrischen Ausnehmung (16) mit einer zu den ebenen Wandoberflächen parallelen Längsmittelachse begrenzt ist.
  2. Sekundärluftventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (18) aus dem Ventilgehäuse (2) heraus übersteht und dass das Zahnrad (37) außerhalb des Ventilgehäuses (2) auf der Antriebswelle (18) fixiert ist.
  3. Sekundärluftventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (37) und die Zahnstange (35) in einem von einem Innenraum (14) des Ventilgehäuses (2) dichtend getrennten Innenraum eines Getriebegehäuses (33) untergebracht sind.
  4. Sekundärluftventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (4) am Ventilgehäuse (2) und/oder an einem Getriebegehäuse (33) angeflanscht ist und dass sich das Stellglied (5) in einen Innenraum des Getriebegehäuses (33) erstreckt.
  5. Sekundärluftventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (37) an einer Hohlwelle (38) ausgebildet ist, die eine axiale Aufnahmebohrung für die Antriebswelle (18) und Mittel (39, 40) zur drehfesten Fixierung der Hohlwelle (38) auf der Antriebswelle (18) aufweist.
  6. Sekundärluftventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (2) mit einem Schraubflansch (9) versehen ist, der die Austrittsöffnung (13) des Ventilgehäuses (2) umgibt.
  7. Sekundärluftventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein hinter einer Auslassöffnung (13) des Ventilgehäuses (2) angeordnetes Rückschlagventil (43).
  8. Sekundärluftventil (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (43) ein einseitig eingespanntes Federblech (44) umfasst.
  9. Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Sekundärluftventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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