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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung mit einer mittels wenigstens eines Turboladers aufladbaren Brennkraftmaschine und einem zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler, wobei das Kondensat in einem Kondensatreservoir gesammelt wird, welches über ein Ventil in eine Abgasleitung entleerbar ist, wobei das Ventil einen Schwimmer aufweist, der über einen Ventilschaft mit einem Drosselzapfen verbunden ist, welcher an einem korrespondierenden Ventilsitz anliegt.
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Ladeluftkühler werden in an sich bekannter Weise dazu verwendet, die von dem Turbolader verdichtete Luft bzw. ein Luftgemisch aus zurückgeführtem Abgas und frischer Luft zu kühlen. Während des Abkühlens der Luft bzw. des Luftgemischs kann im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine, insbesondere im Ladeluftkühler, Feuchtigkeit, zum Beispiel Wasser, aus der Luft bzw. dem Luftgemisch kondensieren. Um zu verhindern, dass das flüssige Kondensat aus dem Ansaugtrakt in die Brennkraftmaschine gelangt und Beschädigungen an der Brennkraftmaschine und/oder an deren Teilsystemen beispielsweise durch Korrosion verursacht, muss das Kondensat aus dem Ansaugtrakt entfernt werden.
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In der
DE 197 14 308 B4 ist eine aufgeladene, luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einem Ladeluftkühler und einer Vorrichtung zum Sammeln und Abführen des im Ladeluftkühler anfallenden Kondensats beschrieben. Der Ladeluftkühler weist an seiner geodätisch tiefsten Stelle einen Kondensatsammelraum mit einer Öffnung auf, die über eine Kondensatrücklaufleitung in Strömungsverbindung mit einem Kurbelgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine steht. Die Kondensatrücklaufleitung weist von der Öffnung bis in das Kurbelgehäuse Gefälle auf, wobei die Öffnung dauernd offen ist. Die Öffnung weist einen Drosselkörper auf, welcher mit radialem und axialem Spiel in der Öffnung unverlierbar angeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2005 047 840 A1 ist ein luftgekühlter Abgaswärmeübertrager bekannt, welcher Abgaskanäle aufweist, zwischen denen Rippen zur Luftkühlung angeordnet sind. Die Abgaskanäle sind als Flachrohre ausgeführt, und bilden mit den Rippen einen Rippenrohrblock. Die Rohre weisen Rohrenden auf, die in Sammelkästen für das Abgas aufgenommen sind. Der Abgaskühler weist einen Kondensatablass auf, wobei das Kondensat entweder direkt nach außen oder in den Auspuff abgeführt wird.
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Mit der
DE 10 2006 053 191 A1 wird ein Ladeluftkühlerkondensatablaufsystem bekannt, welches ein Reservoir zum Speichern von Kondensat hat. Das Reservoir hat einen Reservoireinlass und einen Reservoirauslass. Ein erstes Ventil ist zwischen dem Reservoireinlass und einem Kondensatauslass des Ladeluftkühlers angeordnet. Ein zweites Ventil ist zwischen dem Reservoirauslass und der Umgebung angeordnet. Das zweite Ventil ist mittels einer Pilotleitung dem Druck in dem Ladeluftkühler ausgesetzt und schließt, wenn der Druck in dem Ladeluftkühler einen Grenzwertdruck übersteigt.
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Aus der
US 2010/0229549 A1 ist beispielsweise ein System zum Sammeln und Abführen von Kondensat bekannt, das sich in einem Ladeluftkühler einer aufladbaren Brennkraftmaschine bildet. Das Kondensat wird einem Reservoir über ein mit dem Ladeluftkühler an einer Unterseite verbundenen Ablaufrohr zugeführt. An der Unterseite des Reservoirs befindet sich ein mit einem Ventil verschließbarer Reservoirauslass. Mittels eines Füllstandsgebers wird der Kondensatfüllstand im Reservoir ermittelt. Um zu verhindern, dass während des Abführens von Kondensat Ladeluft aus dem Ladeluftkühler über das Ablaufrohr in das Reservoir und aus diesem über den Reservoirauslass entweicht, wird das Ventil lediglich dann geöffnet, wenn der Kondensatfüllstand im Reservoir einen bestimmten minimalen Füllstand übersteigt. Ist in dem Reservoir wenigstens der minimale Kondensatfüllstand erreicht, öffnet ein das Ventil ansteuerndes Steuergerät das Ventil unter bestimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Um ein Überlaufen des Reservoirs zu vermeiden, kann ein weiterer Füllstandsgeber vorgesehen sein, der einen maximalen Kondensatfüllstand im Reservoir erfasst und das Steuergerät veranlasst, Kondensat aus dem Reservoir abzulassen, sobald der maximale Kondensatfüllstand erreicht ist. Das beschriebene System ermöglicht das Abführen von Kondensat aus dem Reservoir, ohne dass hierbei Ladeluft aus dem Ladeluftkühler entweichen kann, erfordert jedoch wenigstens einen bzw. zwei zusätzliche Kondensatfüllstandsgeber zur Erfassung des Kondensatfüllstands im Reservoir.
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Die
US2009/0031999 A1 offenbart einen Ladeluftkühler, wobei ebenfalls beschrieben ist, dass bei einer Mischung Frischluft/rückgeführter Abgase eine erhebliche Menge Kondensat anfällt. Das Kondensat soll so abgeführt werden, dass kein Ladedruckverlust entsteht, wozu ein Niveausensor zum Messen der Kondensatmenge und ein Sensor aktivierbares Ventil einsetzbar sei, wobei auch Schwimmerventile nutzbar seien.
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Die
CN 201916043 U (die bei englischer Zusammenfassung ansonsten nur in chinesischer Sprache erhältlich ist) offenbart gemäß der Zusammenfassung ebenfalls einen Ladeluftkühler, wobei Kondensat entsteht, welches abgeführt wird. Ein Drosselzapfen ist mechanisch mit einem Schwimmer verbunden. Sobald ein bestimmtes Kondensatniveau erreicht ist, wird der Drosselzapfen durch die Auftriebskraft des Schwimmers angehoben, so dass das Kondensat abfließen kann.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung anzugeben, welche einerseits ein zuverlässiges Abführen von in der Turboladeranordnung gebildetem Kondensat gewährleistet und andererseits ein Entweichen von Ladeluft aus der Turboladeranordnung beim Abführen des Kondensats wirksam verhindert. Ferner soll die Einrichtung besonders einfach aufgebaut sein und insbesondere keine oder möglichst wenige zusätzliche Komponenten erfordern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit der einzigen Figur zusätzlich.
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Erfindungsgemäß wird bei einer Einrichtung zum Abführen von Kondensat aus einer Turboladeranordnung, die eine mittels wenigstens eines Turboladers aufladbare Brennkraftmaschine, insbesondere einen Otto- oder Dieselmotor eines Kraftfahrzeugs, und einen zwischen dem Turbolader und der Brennkraftmaschine in einem Ansaugtrakt angeordneten Ladeluftkühler aufweist, sich im Ansaugtrakt, insbesondere im Ladeluftkühler, bildendes Kondensat in einem Reservoir gesammelt. Das Reservoir weist einen mit einem Ventil verschließbaren Reservoirauslass auf. Das Ventil weist einen Schwimmer auf, welcher über einen Ventilschaft mit einem Drosselzapfen bevorzugt konischer Ausgestaltung verbunden ist, wobei der Drosselzapfen an einem korrespondierenden Ventilsitz anliegt, um das Reservoir zu verschließen. Zielführend ist vorgesehen, dass in dem Ventilsitz zumindest eine Radialbohrung angeordnet ist, die eine Öffnung innerhalb des Reservoirs und eine dazu gegenüberliegende Drucköffnung aufweist, welche in Richtung zu dem Drosselzapfen orientiert ist, so dass der hydrostatische Druck des in dem Reservoir anstehenden Kondensats auf den Drosselzapfen wirkt, wobei zudem noch ein Kraftspeicher vorgesehen ist welcher um den Ventilschaft herum angeordnet ist welcher eine zur Schwimmerauftriebskraft gleichorientierte Kraft auf den Drosselzapfen ausübt.
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Eine Radialbohrung im Sinne der Erfindung ist eine Bohrung welche sich von einem äußeren Durchmesser einer Wand in Richtung zu einem inneren Durchmesser der Wand erstreckt, wobei die Radialbohrung bezogen auf eine horizontale und/oder eine vertikale auch geneigt sein kann. In bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich die Radialbohrung von dem Außenumfang der den Ventilsitz begrenzenden Wand durch diese hindurch zu dem Innenumfang des Ventilsitzes, wobei die Radialbohrung so den hydrostatischen Druck der in dem Kondensatreservoir und/oder den hydrostatischen Druck der in der Verbindungsleitung zur Abgasleitung anstehenden Kondensatsäule direkt auf die korrespondierende Oberfläche des Drosselzapfens weiterleitet. Zweckmäßig im Sinne der Erfindung ist, wenn mehrere Radialbohrungen vorgesehen sind, welche in Umfangsrichtung gesehen zueinander beabstandet sind, so dass der Drosselzapfen quasi gleichmäßig mit dem hydrostatischen Druck beaufschlagt wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Ansaugrohr, in welcher sich der Ladeluftkühler befindet, ein Ladedruck herrscht. Dieser wirkt auf das Ventil. Zudem herrscht in der Abgasleitung ein Abgasdruck, welcher ebenfalls auf das Ventil wirkt. Allerdings wirken beide wirksamen Drücke, also die korrespondierenden Kräfte gegenläufig. Bei der Erfindung wirken nun noch die Kraft des Kraftspeichers und die Auftriebskraft des Schwimmers in derselben Wirkrichtung wie die wirkende Kraft aufgrund des Abgasdrucks. Demgegenüber wirkt zusätzlich zur wirkenden Kraft des Ladedrucks der hydrostatische Druck der Kondensatsäule, welche in dem Kondensatreservoir ansteht, indem die Radialbohrung den hydrostatischen Druck der Kondensatsäule direkt auf den Drosselzapfen, also auf seine äußere Umfangsfläche wirken lässt. Ersichtlich ist, dass sich das Ventil öffnet, wenn das Kräftegleichgewicht aufgehoben ist. Zum Öffnen des Kondensatreservoirs wird der Drosselzapfen von dem Ventilsitz entfernt werden müssen, wobei der Drosselzapfen bevorzugt in Richtung zur Abgasleitung orientiert bewegt wird. Dazu muss an der Abgasseite des Drosselzapfens eine kleinere Kraft wirken als an seiner Ansaugseite. Bei der Erfindung werden also mehrere Faktoren herangezogen, die erfüllt sein müssen, um das Kondensatreservoir von Zeit zu Zeit zu leeren, wobei eine kontinuierliche Entleerung ausgeschlossen ist.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das Reservoir integraler Bestandteil des Ladeluftkühlers sein, es kann jedoch auch ein von dem Ladeluftkühler separat angeordnetes Reservoir sein, in dem Kondensat gesammelt wird, das sich im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine bildet. In letzterem Fall steht das Reservoir über entsprechende Verbindungsleitungen mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine in fluidleitender Verbindung, um das Kondensat aus dem Ansaugtrakt in das Reservoir zu führen.
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Der Ladeluftkühler ist in besonders bevorzugter Ausgestaltung in der Ansaugleitung angeordnet, wobei das Reservoir die zuvor erwähnte Verbindungsleitung zu einer Abgasleitung aufweist, in welcher die Verbindungsleitung stromab der Abgasnachbehandlungseinrichtungen aber stromauf eines Schalldämpfers mündet.
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So ist sichergestellt, dass das abzuleitende Kondensat nicht einfach in die Umgebung abgeleitet wird, sondern in die Abgasleitung. Die Ansaugleitung ist üblicherweise an einem oberen Bereich der Brennkraftmaschine angeordnet, wobei die Abgasleitung an einem unteren Bereich des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Die Erfindung nutz also den geodätischen Höhenunterschied der Ansaugleitung zur Abgasleitung, so dass in der Verbindungsleitung eine Säule von Kondensat ansteht, welche einen entsprechenden hydrostatischen Druck bewirkt. Aufgrund der Bohrungen wirkt der hydrostatische Druck zielführend direkt auf den Drosselzapfen.
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Günstig im Sinne der Erfindung ist daher, wenn das Ventil und sein korrespondierender Ventilsitz in der Verbindungsleitung angeordnet sind, wobei eine Anordnung kurz vor der Mündung in die Abgasleitung oder direkt im Mündungsbereich bevorzugt ist. So kann der gesamte geodätische Höhenunterschied ausgenutzt werden, was sich natürlich auf einen entsprechend hohen hydrostatischen Druck der Kondensatsäule auswirkt. So kann aber auch sichergestellt werden, dass bei einer Entleerung stets große Kondensatmenge abgeleitet werden, wobei sich die Kondensatmenge aus der Summe des Kondensats in dem Reservoir und in der Verbindungsleitung ergibt.
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Um eine Entleerung gewährleisten zu können, wird bei der Erfindung also nicht nur der Faktor der Druckverhältnisse, sondern zielführend auch der Einflussfaktor der Kondensatmenge und zusätzlich die Kraftspeicherkraft berücksichtigt.
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Der Kraftspeicher ist bevorzugt als Feder ausgeführt, deren Federkraft auswählbar ist. Die Federkraft kann zum Beispiel bei leerem Reservoir ein verschließen des Ventilsitzes bewirken, wobei die Schwimmerauftriebskraft wirkungslos wäre. Gleichwohl werden Schwimmerauftriebskraft und Federkraft bei gefülltem Reservoir in die gleiche Richtung wirken, so dass beide Kräfte im Zusammenspiel mit dem hydrostatischen Säulendruck aufeinander abgestimmt werden, um so ein entleeren des Reservoirs und der Verbindungsleitung bei gezielten Bedingungen erreichen zu können. Sinnvoll ist z. B. ein Entleeren, wenn die Brennkraftmaschine in einem Teillastbereich, bevorzugt in einem höheren Teillastbereich betrieben wird. Dabei sind die Kräfteverhältnisse im (Entleerungs-)Ventil so zu gestalten, dass die Kondensatentleerung eben in dem bevorzugten höheren Teillastbereich erfolgt. Dies ist sinnvoll, da der Entleerungsvorgang bei zu schwacher Last der Brennkraftmaschine eine erhebliche Zeitspanne in Anspruch nehmen würde, was sich unmittelbar auf die Robustheitsanforderungen des Ventils auswirken würde. Das Ventil müsste entsprechend dimensioniert und ausgeführt werden. Eine Entleerung der Reservoirs in einem Volllastbereich der Brennkraftmaschine ist zwar denkbar, aber nicht bevorzugt, da ein vorübergehender Ladedruckeinbruch zu einem Rauchanstieg und/oder zu einer Überdrehzahl bei dem Turbolader führen könnte. Ausgehend von dem bevorzugten Betriebszustand werden nun, da der Ladedruck und der Abgasdruck entsprechend gering ist, die Komponenten Feder, Ventilsitzfläche, Schwimmer und Radialbohrung mit den erforderlichen Eigenschaften hergestellt, so dass ein Öffnen des Ventils nur bei dem gewünschten Betriebszustand möglich ist. Beispielsweise wird die Radialbohrung mit ihrer Drucköffnung in einem mittleren Bereich zum Drosselzapfen angeordnet. Zielführend bei der Erfindung ist, dass das Flächenverhältnis zwischen Drosselzapfenfläche (im Sitzbereich) und der Fläche des Schwimmers (der als schwimmender Kolben ausgeführt ist) ausschlaggebend für ein kurzfristiges Öffnen Beachtung findet. Das Verhältnis ist zweckmäßig so auszulegen, dass ein Öffnen des Ventils ausschließlich bei bestimmten Druckverhältnissen (Ladedruck/ Abgasdruck vor Schalldämpfer) möglich ist. Diese Ausgestaltung erlaubt eine zügige Entleerung des Reservoirs zusammen mit der Entleerung der Verbindungsleitung du stellt quasi eine UND-Verknüpfung zwischen dem Kondensatniveau, also des hydrostatischen Drucks und en Druckverhältnissen her, bei welchen eine Kondensatentleerung sinnvoll ist, wobei natürlich auch die Federkraft Berücksichtigung findet.
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Das Kondensat wird in den Abgasstrang, also in die Abgasleitung in den Bereich zwischen den Abgasnachbehandlungseinrichtungen und dem Schalldämpfer eingeleitet. In diesem Bereich ist der zu beachtende Abgasdruck anliegend.
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Nach längerem Betrieb der Brennkraftmaschine kann beobachtet werden, dass die Verbindungsleitung und/oder das Reservoirs bei oder nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine nicht unbedingt entleert wird. So kann das angesammelte Kondensat in der Verbindungsleitung und/oder im Reservoir verbleiben, bis die Brennkraftmaschine erneut in Betrieb genommen wird, und die erforderlichen Parameter für ein mechanisches Entleeren wie zuvor beschrieben vorliegen. In Umgebungen mit niedrigen Außentemperaturen (Frost) kann das angesammelte Kondensat, in der Verbindungsleitung und in dem Reservoir, insbesondere auch der Ventilsitz zufrieren. Im schlimmsten Falle könnte bei einer erneuten Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine das Ventil so gehindert sein, das Kondensat abzuleiten, da die Komponenten bzw. die Kondensatsäule eingefroren sind. Möglicherweise würde dann bei Betreib der Brennkraftmaschine so viel neues Kondensat erzeugt werden, dass dieses in den Ladeluftkühler gelänge, so dass ein den Ladeluftkühler zerstörender Wasserschlag entstünde. Zweckmäßiger Weise kann daher vorgesehen sein, den Ventilsitz zumindest im Bereich der Anlage des Drosselzapfens zu beheizen. Möglich ist auch eine Beheizung der Verbindungsleitung, und/oder des Reservoirs. Eine Beheizung kann beispielsweise elektrisch erfolgen, indem Wärme induziert wird. Möglich ist aber auch, Kühlmittel der Brennkraftmaschine zu dem Ventil zu führen, so dass dieses, also der Ventilsitz aber auch die Kondensatsäule erwärmt würde und auftauen könnte. Die Beheizung könnte mit einer erneuten Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. So kann das Kondensat nach dem Auftauen und bei Vorliegen der erforderlichen Parameter abgeleitet werden. Eine Beheizung während des Stillstands der Brennkraftmaschine kann natürlich auch vorgesehen sein, wobei dann selbstverständlich eine elektrische Beheizung sinnvoll sein kann.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet ein zuverlässiges Abführen von in dem Reservoir gesammeltem Kondensat, wobei gleichzeitig ein Entweichen von Ladeluft aus dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine über den Reservoirauslass während des Öffnungszustands des Ventils wirksam verhindert wird, wobei das Ventil nur bei bestimmten Zuständen und nur von Zeit zu Zeit, also nicht kontinuierlich geöffnet ist.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Turboladeranordnung mit dem zu entleerenden Reservoir, und
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2 ein vergrößertes Ventil als Einzelheit.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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In 1 ist schematisch eine Turboladeranordnung eines nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Turboladeranordnung umfasst eine mittels eines Turboladers 1 aufladbare Brennkraftmaschine 2 und einen zwischen dem Turbolader 1 und der Brennkraftmaschine 2 in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine 2 angeordneten Ladeluftkühler 3. Bei der in 1 gezeigten, beispielhaften Turboladeranordnung ist die Brennkraftmaschine 2 ein Dieselmotor. Anstelle des Dieselmotors kann ebenso ein Ottomotor vorgesehen sein.
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Das sich während des Betriebs der Turboladeranordnung bzw. der Brennkraftmaschine im Ansaugtrakt und insbesondere im Ladeluftkühler 3 aus der in der Ansaugluft vorhandenen Feuchtigkeit bildende Kondensat wird in einem Reservoir 4 gesammelt, das bei der in 1 dargestellten Turboladeranordnung separat von dem Ladeluftkühler 3 angeordnet ist und mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine 2 stromab des Ladeluftkühlers 3 in fluidleitender Verbindung steht. Das Reservoir 4 weist einen Reservoirauslass 6 auf, der mit einem Ventil 7 verschließbar ist. Das Ventil 7 ist in einfachster Ausführung ein Ventil mit lediglich einer geöffneten und einer geschlossenen Betriebsstellung. Wie in 1 zu sehen ist, ist der Reservoirauslass 6 über eine Verbindungsleitung 8 fluidleitend mit dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine 2 verbunden, wobei das Ventil 7 bei dieser Ausführungsvariante direkt an dem Reservoirauslass angeordnet ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist das Ventil 7 in der Verbindungsleitung 8 möglichst nahe an dem Mündungsbereich der Verbindungsleitung 8 in den Abgastrakt, weiter bevorzugt direkt in dem Mündungsbereich angeordnet. So kann der gesamte geodätische Höhenunterschied des Ansaugtraktes, in welchem das Reservoir 4 angeordnet ist, zu dem Abgastrakt ausgenutzt werden, so dass der hydrostatische Druck des in dem Reservoir 4 und in der Verbindungsleitung 8 anstehenden Kondensats entsprechend hoch ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der hydrostatische Druck geringer.
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Das Ventil 7 weist einen Schwimmer 9 auf, der über einen Ventilschaft 10 mit einem Drosselzapfen 11 verbunden ist, welcher an einem korrespondierenden Ventilsitz 12 anliegt. Der Ventilschaft 10 ist von einem Kraftspeicher 13 umgeben, welcher bevorzugt als Feder 13 ausgeführt ist. Der Kraftspeicher wirkt mit seiner Federkraft gleichorientiert zur Schwimmerauftriebskraft. In dem Reservoir 4 steht Kondensat 14 an. Der Drosselzapfen 11 ist, wie beispielhaft dargestellt, konisch ausgeführt und verjüngt sich von seiner zum Abgastrakt orientierten Basis in Richtung zum Ventilschaft 10. Der Drosselzapfen 11 ist als Kegelstumpf ausgeführt, welcher an seiner abgestumpften Seite an den Durchmesser des Ventilschaftes 10 angepasst ist.
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Der Ventilsitz 12 weist eine zum Drosselzapfen 11 korrespondierende Ausgestaltung auf, wobei in der den Ventilsitz 12 begrenzenden Wandung zumindest eine Radialbohrung 15 eingebracht ist, welche am besten in 2 erkennbar ist. Der Ventilsitz 12 ragt in das Reservoir 4 hinein, so dass die Radialbohrung 15 entsprechend einbringbar ist. Die Radialbohrung 15 weist eine zum Reservoir 4 orientierte Öffnung und eine zum Drosselzapfen 11 orientierte Drucköffnung auf. Die Radialbohrung erstreckt sich also von dem Reservoir 4 durch die den Ventilsitz 12 begrenzenden Wandung bis zum Drosselzapfen 11, so der hydrostatische Druck des in dem Reservoir 4 anstehenden Kondensats 14 durch die Radialbohrung 15 direkt auf die Oberfläche des Drosselzapfens 11 wirkt. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Radialbohrung so ausgeführt, dass seine Drucköffnung im mittleren Bereich des Drosselzapfens 11 angeordnet ist.
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Wie 1 weiter zu entnehmen ist, sind in dem Abgastrakt der Brennkraftmaschine 2 des dargestellten Beispiels Abgasnachbehandlungseinrichtungen 16, wie z.B. ein NOx-Speicherkatalysator (LNT: Lean NOx Trap) oder ein Dieselkatalysator (DCC: Diesel Catalytic Converter) sowie ein Dieselpartikelfilter (DPF) zur Nachbehandlung des Abgases angeordnet. Stromab der Nachbehandlungseinrichtungen 16 ist ein Schalldämpfer 17 vorgesehen. Zwischen den Abgasnachbehandlungseinrichtungen 16 und dem Schalldämpfer 17 ist eine Abgasleitung 18 angeordnet, in welcher die Verbindungsleitung 8 mündet.
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Der Abgasdruck in der Abgasleitung 18 zwischen dem Schalldämpfer 17 und der Abgasnachbehandlungseinrichtung 16 wirkt auf das Ventil 7, bzw. auf die Basis des Drosselzapfens 10, was mittels des Pfeils 20 dargestellt ist. Der Druck im Ansaugtrakt 19, also z. B. der Ladedruck wirkt auf das Ventil 7, also auf den Schwimmer 9 (Pfeil 21), aber entgegengesetzt zum Pfeil 20. Die Schwimmerauftriebskraft wirkt, wie die Federkraft in gleicher Richtung wie Pfeil 20. Die hydrostatische Kondensatsäule wirkt mit ihrer Kraft in die gleiche Richtung wie Pfeil 21. So herrscht ein Gleichgewicht, so dass das Ventil 7 nicht kontinuierlich öffnet, sondern nur, wenn das Kräftegleichgewicht aufgehoben ist, was bevorzugt bei einem Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine einstellbar ist, wobei zu dem Druckverhältnis (Ladedruck/Abgasdruck vor Schalldämpfer) noch die hydrostatische Kondensatsäule sowie die Federkraft Einfluss auf das mechanische Öffnen des Ventils nimmt, welches nur bei vorgegebenen und bestimmten Zuständen öffnen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Turbolader
- 2
- Brennkraftmaschine
- 3
- Ladeluftkühler
- 4
- Reservoir
- 5
- Abgastrakt
- 6
- Reservoirauslass
- 7
- Ventil
- 8
- Verbindungsleitung
- 9
- Schwimmer
- 10
- Ventilschaft
- 11
- Drosselzapfen
- 12
- Ventilsitz
- 13
- Kraftspeicher/Feder
- 14
- Kondensat
- 15
- Radialbohrung
- 16
- Abgasnachbehandlungseinrichtung
- 17
- Schalldämpfer
- 18
- Abgasleitung
- 19
- Ansaugtrakt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19714308 B4 [0003]
- DE 102005047840 A1 [0004]
- DE 102006053191 A1 [0005]
- US 2010/0229549 A1 [0006]
- US 2009/0031999 A1 [0007]
- CN 201916043 U [0008]
