DE102014207671A1 - Exhaust gas turbocharger with a wastegate valve - Google Patents

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Abstract

Bei einem Abgasturbolader (10) mit einem Wastegate-Ventil (20), mit einem Ventilelement (22), das in einem Gehäuse (24) angeordnet ist, einer Ventilwelle (36), die im Gehäuse (24) gelagert ist, und einer Dichtung (52), die elastisch vorgespannt zwischen einer Ventilwellen-Dichtfläche (48) und einer Gehäuse-Dichtfläche (44) angeordnet ist, liegt die Dichtung (52) an zumindest einer der beiden Dichtflächen (44, 48) in zwei voneinander beabstandeten Kontaktabschnitten (54, 56, 58, 60) an.An exhaust gas turbocharger (10) having a wastegate valve (20), a valve member (22) disposed within a housing (24), a valve shaft (36) journaled within the housing (24), and a gasket (52) which is resiliently biased between a valve shaft sealing surface (48) and a housing sealing surface (44) is arranged, the seal (52) on at least one of the two sealing surfaces (44, 48) in two spaced-apart contact portions (54 , 56, 58, 60).

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasturbolader mit einem Wastegate-Ventil, mit einem Ventilelement, das in einem Gehäuse angeordnet ist, einer Ventilwelle, die im Gehäuse gelagert ist, und einer Dichtung, die elastisch vorgespannt zwischen einer Ventilwellen-Dichtfläche und einer Gehäuse-Dichtfläche angeordnet ist.The invention relates to an exhaust gas turbocharger with a wastegate valve, with a valve element which is arranged in a housing, a valve shaft which is mounted in the housing, and a seal which is resiliently biased between a valve shaft sealing surface and a housing sealing surface ,

Abgasturbolader dienen dazu, die Leistung eines Verbrennungsmotors zu verbessern, indem über eine Turbine, die im Abgasstrom angeordnet ist, ein Verdichter angetrieben wird, der Frischluft ansaugt bzw. verdichtet und diese komprimierte Luft in den Zylinder des Motors drückt. Aufgrund der größeren Luftmenge steht mehr Sauerstoff zur Verbrennung zur Verfügung, sodass eine höhere Verbrennungsleistung erzielt werden kann.Exhaust gas turbochargers serve to improve the performance of an internal combustion engine by a compressor, which sucks fresh air or compressed by means of a turbine, which is arranged in the exhaust gas flow, and this compresses compressed air into the cylinder of the engine. Due to the larger amount of air more oxygen is available for combustion, so that a higher combustion performance can be achieved.

Die Turbine ist üblicherweise direkt mit dem Verdichter gekoppelt, wobei der Turbolader so ausgelegt, dass der Abgasstrom des Verbrennungsmotors bereits bei geringen Drehzahlen eine hohe Verdichtungsleistung bewirkt. Hieraus folgt, dass bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors nicht der gesamte Abgasstrom durch die Turbine geleitet werden darf, um eine zu hohe Verdichtung zu verhindern.The turbine is usually coupled directly to the compressor, wherein the turbocharger designed so that the exhaust gas flow of the engine already at low speeds causes a high compression performance. It follows that at high speeds of the engine not the entire exhaust gas flow may be passed through the turbine to prevent excessive compression.

Daher ist bekannt, eine Bypassleitung mit einem Ventil („Wastegate”) vorzusehen, durch die bei bestimmten Betriebszuständen ein Teil des Abgasstroms an der Turbine des Turboladers vorbeigeführt werden kann. Für solche Bypassleitungen werden einfache Klappenventile verwendet, die die Bypassleitung öffnen oder schließen können.It is therefore known to provide a bypass line with a valve ("wastegate") through which, under certain operating conditions, part of the exhaust gas flow can be conducted past the turbine of the turbocharger. For such bypass lines simple flap valves are used, which can open or close the bypass line.

Der Antrieb dieser Ventile erfolgt über den Aktuator, der über ein Gestänge mit dem Ventil gekoppelt ist. Der Aktuator ist üblicherweise außerhalb der Abgas führenden Leitungen angeordnet, um diesen vor hohen Abgastemperaturen zu schützen, und über das Gestänge mit der Ventilklappe verbunden. Das Gestänge weist also eine Ventilwelle auf, die durch das Gehäuse geführt und in diesem gelagert ist und den Aktuator mit der Ventilklappe verbindet.The drive of these valves via the actuator, which is coupled via a linkage with the valve. The actuator is usually located outside of the exhaust gas lines to protect it from high exhaust gas temperatures, and connected via the linkage with the valve flap. The linkage thus has a valve shaft which is guided through the housing and stored in this and connects the actuator with the valve flap.

Nach dem Zusammenbau des Abgasturboladers erfolgt eine Funktionsprüfung. Diese umfasst neben der Funktionskontrolle der Abgasklappe auch einen Dichtigkeitstest des Abgasturboladers durch einen Überdrucktest. Während dieses Tests muss auch der Kanal, durch den die Ventilwelle im Gehäuse nach außen geführt wird, durch eine entsprechende Dichtung ausreichend abgedichtet werden, um ein Entweichen von Luft durch diesen Kanal zu verhindern.After assembling the exhaust gas turbocharger, a functional test is carried out. In addition to the functional check of the exhaust gas flap, this also includes a leak test of the exhaust gas turbocharger through an overpressure test. During this test, the channel through which the valve shaft is guided outward in the housing must also be adequately sealed by a suitable seal to prevent the escape of air through this channel.

Gemäß dem Stand der Technik werden dazu beispielsweise O-Ring-Dichtungen aus Kunststoff verwendet. Diese haben den Vorteil, dass diese nach der Funktionsprüfung bei den im regulären Betrieb auftretenden hohen Temperaturen verbrennen, so dass keine Demontage erforderlich ist. Allerdings behindern diese O-Ring-Dichtungen die Bewegung der Ventilwelle, so dass deren Funktion nicht vollständig überprüft werden kann.According to the state of the art, plastic O-ring seals are used for this purpose, for example. These have the advantage that they burn after the functional test at the high temperatures occurring in normal operation, so that no disassembly is required. However, these O-ring seals hinder the movement of the valve shaft, so that their function can not be fully checked.

Aus der DE 20 2011 109 832 U1 ist daher beispielsweise eine Dichtungsanordnung bekannt, die aus mehreren, federnd miteinander verbundenen ringförmigen Scheiben besteht. Diese liegen einerseits an einer Ventilwellen-Dichtfläche, andererseits an einer Gehäuse-Dichtfläche an, wobei die Dichtungsanordnung zwischen diesen Dichtflächen elastisch vorgespannt ist. Der Aufbau dieser Dichtung ist aber sehr aufwendig. Zudem ist nach der Funktionsprüfung eine manuelle Demontage erforderlich.From the DE 20 2011 109 832 U1 Therefore, for example, a seal assembly is known which consists of a plurality of resiliently interconnected annular discs. These are on the one hand to a valve shaft sealing surface, on the other hand to a housing sealing surface, wherein the seal assembly is resiliently biased between these sealing surfaces. The construction of this seal is very expensive. In addition, a manual disassembly is required after the functional test.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Abgasturbolader der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit einer Dichtung, die bei einem Funktionstest eine zuverlässige Abdichtung ohne Funktionseinschränkungen des Abgasturboladers sicherstellt sowie einen anschließenden störungsfreien Betrieb ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide an exhaust gas turbocharger of the type mentioned, with a seal that ensures a reliable seal without functional restrictions of the exhaust gas turbocharger in a functional test and allows subsequent trouble-free operation.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Abgasturbolader mit einem Wastegate-Ventil vorgesehen, mit einem Ventilelement, das in einem Gehäuse angeordnet ist, einer Ventilwelle, die im Gehäuse gelagert ist, und einer Dichtung, die elastisch vorgespannt zwischen einer Ventilwellen-Dichtfläche und einer Gehäuse-Dichtfläche angeordnet ist. Erfindungsgemäß liegt die Dichtung an zumindest einer der beiden Dichtflächen in zumindest zwei voneinander beabstandeten Kontaktabschnitten an. Diese Anordnung der Dichtung ermöglicht eine flache, einteilige Ausführung der Dichtung, wodurch die Bauhöhe und der Herstellungsaufwand deutlich reduziert werden können. Durch die zwei voneinander beabstandeten Kontaktabschnitte kann des Weiteren eine verbesserte Abdichtung zwischen der Ventilwelle und dem Gehäuse erreicht werden. Zudem können die Kontaktabschnitte so ausgebildet sein, dass durch diese eine Federwirkung erzielt werden kann, durch die die elastische Vorspannung bereitgestellt wird.To achieve the object an exhaust gas turbocharger with a wastegate valve is provided with a valve element which is arranged in a housing, a valve shaft which is mounted in the housing, and a seal which is elastically biased between a valve shaft sealing surface and a housing Sealing surface is arranged. According to the invention, the gasket rests against at least one of the two sealing surfaces in at least two spaced-apart contact sections. This arrangement of the seal allows a flat, one-piece design of the seal, whereby the height and the manufacturing cost can be significantly reduced. Furthermore, an improved sealing between the valve shaft and the housing can be achieved by the two spaced contact sections. In addition, the contact portions may be formed so that a spring effect can be achieved by these, by which the elastic bias is provided.

Diese Dichtung kann auch aus Kunststoff gefertigt werden, so dass diese nach der Funktionsprüfung durch die hohen Temperaturen im Abgasturbolader verbrannt werden kann. Anders als die bisher bekannten O-Ring-Dichtungen aus Kunststoff ist bei der erfindungsgemäßen Dichtung eine geringe Reibung zwischen Ventilwelle und Dichtung vorhanden, so dass Störungen der Funktion bzw. der Bedienung des Wastegate-Ventils ausgeschlossen sind.This seal can also be made of plastic, so that it can be burned after the functional test by the high temperatures in the exhaust gas turbocharger. Unlike the previously known O-ring seals made of plastic low friction between the valve shaft and seal is present in the seal according to the invention, so that disturbances of the function or the operation of the wastegate valve are excluded.

Um diese Federwirkung zu verbessern und eine erhöhte Abdichtung zu erzielen, können an der Dichtung auch beidseitig zumindest zwei voneinander beabstandete Kontaktabschnitte vorgesehen sein, sodass an jeder Dichtfläche, also sowohl an der Ventilwelle als auch am Gehäuse, zumindest zwei voneinander beabstandete Kontaktabschnitte anliegen. Dadurch kann eine gleichmäßigere Abdichtung gegen beide Dichtflächen erzielt werden. Zudem kann eine höhere Federkraft bereitgestellt werden, sodass die Abdichtung zusätzlich verbessert werden kann.To improve this spring action and to achieve an increased seal, can The seal should also be provided on both sides at least two spaced apart contact portions, so that at least two spaced contact portions abut each sealing surface, so both on the valve shaft and the housing. This allows a more uniform seal against both sealing surfaces can be achieved. In addition, a higher spring force can be provided, so that the seal can be further improved.

Vorzugsweise erstreckt sich die Dichtfläche in einer Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse der Ventilwelle angeordnet ist. Dadurch ist auch bei einem Drehen der Ventilwelle, also einem Betätigen des Ventils, stets eine zuverlässige Abdichtung der Ventilwelle gegen das Gehäuse sichergestellt.Preferably, the sealing surface extends in a plane which is perpendicular to the axis of rotation of the valve shaft. As a result, a reliable sealing of the valve shaft against the housing is always ensured even with a rotation of the valve shaft, ie an actuation of the valve.

Die voneinander beabstandeten Kontaktabschnitte können beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Dichtung in einem Querschnitt eine Wellenform hat, wobei die zu den jeweiligen Dichtflächen vorstehenden Wellenabschnitte jeweils entsprechende Kontaktabschnitte bilden. Unter Wellenform fallen alle Querschnittsformen, die Abschnitte aufweisen, die wechselweise zu einer der beiden Dichtflächen vorstehen, also auch solche Querschnitte, die abschnittsweise eine Trapez-, Rechteck- oder Dreieckform aufweisen. In Kombination mit den jeweils zur anderen Dichtfläche vorstehenden Kontaktabschnitten bilden diese unabhängig von der Form der einzelnen Kontaktabschnitte gemeinsam eine Wellenform.The spaced-apart contact portions can be achieved, for example, in that the seal has a waveform in a cross-section, wherein the shaft portions projecting to the respective sealing surfaces each form corresponding contact portions. Waveforms include all cross-sectional shapes which have portions which project alternately toward one of the two sealing surfaces, that is also those cross-sections which in sections have a trapezoidal, rectangular or triangular shape. In combination with each of the other sealing surface protruding contact portions which form independently of the shape of the individual contact portions together a waveform.

Die Ventilwelle kann direkt im Gehäuse gelagert sein. Am Gehäuse kann aber auch eine Lagerbuchse für die Ventilwelle vorgesehen sein. Diese Lagerbuchse ist beispielsweise in das Gehäuse eingepresst, sodass die Lagerbuchse gegenüber dem Gehäuse vollständig abgedichtet und in diesem sicher fixiert ist.The valve shaft can be mounted directly in the housing. On the housing but can also be provided a bearing bush for the valve shaft. This bushing is for example pressed into the housing, so that the bearing bush is completely sealed against the housing and securely fixed in this.

Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:Further advantages and features can be found in the following description in conjunction with the accompanying drawings. In these show:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Abgasturboladers, 1 a perspective view of an exhaust gas turbocharger according to the invention,

2 eine Schnittansicht durch den Abgasturbolader aus 1 im Schnitt I-I aus 1, 2 a sectional view through the exhaust gas turbocharger 1 in section II off 1 .

3 eine Detailschnittansicht aus 2 im Bereich der Dichtung der Ventilwelle, 3 a detailed sectional view 2 in the area of the seal of the valve shaft,

4 eine vergrößerte Darstellung von 3, und 4 an enlarged view of 3 , and

5 eine perspektivische Ansicht einer Dichtung des Abgasturboladers aus 1. 5 a perspective view of a seal of the exhaust gas turbocharger 1 ,

In den 1 und 2 ist ein Abgasturbolader 10 gezeigt. Der Abgasturbolader 10 ist Teil einer Motorbaugruppe mit einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor. Der Abgasturbolader 10 ist in einer Abgasleitung 12 der Motorbaugruppe angeordnet und weist eine Turbine 14 auf. Die Turbine wird durch das durchströmende Abgas angetrieben und ist mit einem nicht gezeigten Verdichter gekoppelt, der in einer Frischluftleitung vor dem Verbrennungsmotor angeordnet ist. Das durchströmende Abgas treibt die Turbine 14 und somit den Verdichter an. Der Verdichter saugt Frischluft an bzw. komprimiert diese, sodass dem Verbrennungsmotor eine größere Luftmenge zugeführt werden kann, um den Verbrennungsprozess des Verbrennungsmotors zu optimieren.In the 1 and 2 is an exhaust gas turbocharger 10 shown. The turbocharger 10 is part of an engine assembly with an internal combustion engine, not shown. The turbocharger 10 is in an exhaust pipe 12 the engine assembly arranged and has a turbine 14 on. The turbine is driven by the exhaust gas flowing through and is coupled to a compressor, not shown, which is arranged in a fresh air line in front of the internal combustion engine. The flowing exhaust gas drives the turbine 14 and thus the compressor. The compressor sucks fresh air or compresses it, so that the internal combustion engine, a larger amount of air can be supplied to optimize the combustion process of the internal combustion engine.

Die Turbine 14 des Abgasturboladers 10 ist direkt mit dem Verdichter gekoppelt, sodass die Leistung des Verdichters im Wesentlichen linear von der Drehzahl der Turbine 14, also dem durchströmenden Abgas, abhängig ist. Der Abgasturbolader 10 ist üblicherweise so ausgelegt, dass bereits bei einer geringen Drehzahl der Turbine 14, also einem geringen Abgasausstoß bei einer niedrigen Drehzahl des Verbrennungsmotors, eine ausreichende Verdichtungsleistung erfolgt. Dadurch wird schon bei geringen Motorleistungen bzw. Drehzahlen des Verbrennungsmotors eine Leistungssteigerung bewirkt.The turbine 14 the exhaust gas turbocharger 10 is directly coupled to the compressor, so that the power of the compressor is substantially linear from the speed of the turbine 14 , So the flowing exhaust gas is dependent. The turbocharger 10 is usually designed so that even at a low speed of the turbine 14 , So a low exhaust emission at a low speed of the engine, a sufficient compression performance occurs. As a result, an increase in performance is already effected at low engine power or speeds of the internal combustion engine.

Diese direkte Koppelung führt aber bei hohen Drehzahlen zu einer sehr hohen Verdichtung der zugeführten Luft. Um bei hohen Drehzahlen des Verbrennungsmotors einen Teil des Abgasstroms an der Turbine 14 vorbeizuführen und somit deren Drehzahl und die Verdichtung zu reduzieren, ist eine Bypassleitung 18 vorgesehen, die mit einem Wastegate-Ventil 20 geöffnet bzw. geschlossen werden kann.However, this direct coupling leads at high speeds to a very high compression of the supplied air. At high speeds of the engine part of the exhaust gas flow to the turbine 14 To pass and thus reduce their speed and compression, is a bypass line 18 provided with a wastegate valve 20 can be opened or closed.

Bei geöffnetem Ventil 20 strömt ein Teil des Abgases über die Bypassleitung 18 an der Turbine 14 vorbei. Die Turbine 14 wird also nicht durch den gesamten Abgasstrom angetrieben, sondern lediglich von einem Teil des Abgasstroms, sodass der Volumenstrom des Abgases durch die Turbine 14 reduziert ist.With the valve open 20 Part of the exhaust gas flows over the bypass line 18 at the turbine 14 past. The turbine 14 is therefore not driven by the entire exhaust stream, but only by a part of the exhaust stream, so that the volume flow of the exhaust gas through the turbine 14 is reduced.

Das Wastegate-Ventil 20 weist ein als Ventilklappe ausgebildetes Ventilelement 22 auf, das dicht an einem am Gehäuse 24 vorgesehenen Ventilsitz 26 anliegen kann. Zur Betätigung des Ventilelements 22 ist ein Gestänge 28 vorgesehen, über das das Ventilelement 22 mit einem Aktuator 30 gekoppelt ist. Das Gestänge 28 besteht aus mehreren Übersetzungshebeln 32, 34 sowie einer Ventilwelle 36, die um eine Rotationsachse 37 drehbar ist. An der Ventilwelle 36 ist ein Hebel 35 befestigt, an dem das Ventilelement 22 montiert ist. Durch Drehen der Ventilwelle 36 wird das Ventilelement 22 vom Ventilsitz 26 abgehoben oder gegen diesen gedrückt.The wastegate valve 20 has a valve element designed as a valve element 22 on, close to one on the case 24 provided valve seat 26 can be present. For actuating the valve element 22 is a linkage 28 provided, via which the valve element 22 with an actuator 30 is coupled. The linkage 28 consists of several translation levers 32 . 34 and a valve shaft 36 around a rotation axis 37 is rotatable. At the valve shaft 36 is a lever 35 attached to which the valve element 22 is mounted. By turning the valve shaft 36 the valve element 22 is from the valve seat 26 lifted or pressed against this.

Wie in 2 zu sehen ist, erstreckt sich die Ventilwelle 36 von der Abgasleitung 12 durch das Gehäuse 24 auf eine nicht Abgas führende Außenseite des Abgasturboladers 10. Der Aktuator 30 ist also außerhalb der Abgas führenden Leitungen angeordnet, sodass dieser vor den heißen Abgasen geschützt ist. Im Gehäuse 24 ist des Weiteren eine eingepresste Führungshülse 38 vorgesehen, in der die Ventilwelle 36 geführt und gelagert ist. Es ist aber auch denkbar, dass die Ventilwelle 36 direkt im Gehäuse 24 gelagert ist. As in 2 can be seen, the valve shaft extends 36 from the exhaust pipe 12 through the housing 24 on a non-exhaust leading outside of the exhaust gas turbocharger 10 , The actuator 30 So it is located outside the exhaust pipes leading, so that it is protected from the hot exhaust gases. In the case 24 is further a pressed-in guide sleeve 38 provided in which the valve shaft 36 is guided and stored. But it is also conceivable that the valve shaft 36 directly in the housing 24 is stored.

Um die Leichtgängigkeit der Ventilwelle 36 zu gewährleisten, ist der Durchmesser der Ventilwelle 36 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Führungshülse 38, sodass zwischen diesen ein Lagerspalt 40 (siehe 4) gebildet ist.To the smooth running of the valve shaft 36 to ensure is the diameter of the valve shaft 36 slightly smaller than the diameter of the guide sleeve 38 so that between these a bearing gap 40 (please refer 4 ) is formed.

Wie in 4 zu sehen ist, ist an einer Stirnfläche 42 der Führungshülse 38 eine Gehäuse-Dichtfläche 44 vorgesehen. Des Weiteren weist die Ventilwelle 36 einen radialen Absatz 46 auf, durch den eine der Gehäuse-Dichtfläche 44 gegenüberliegende Ventilwellen-Dichtfläche 48 gebildet ist. Sowohl die Gehäuse-Dichtfläche 44 wie auch die Ventilwellen-Dichtfläche 48 sind in Ebenen angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 37 verlaufen.As in 4 is visible on a face 42 the guide sleeve 38 a housing sealing surface 44 intended. Furthermore, the valve shaft 36 a radial shoulder 46 through, through which one of the housing sealing surface 44 opposite valve shaft sealing surface 48 is formed. Both the housing sealing surface 44 as well as the valve shaft sealing surface 48 are arranged in planes that are substantially perpendicular to the axis of rotation 37 run.

Zwischen der Ventilwellen-Dichtfläche 48 und der Gehäuse-Dichtfläche 44 ist ein Dichtspalt 50 vorgesehen, in dem eine Dichtung 52 vorgesehen ist, die ein Austreten von Abgas aus der Abgasleitung 12 durch den Dichtspalt 50 und den Lagerspalt 40 zum Außenbereich verhindert.Between the valve shaft sealing surface 48 and the housing sealing surface 44 is a sealing gap 50 provided in which a seal 52 is provided, the leakage of exhaust gas from the exhaust pipe 12 through the sealing gap 50 and the bearing gap 40 to the outside area prevented.

Dies ist insbesondere für einen nach der Montage des Abgasturboladers 10 folgenden Funktionstest erforderlich, bei dem auch die vollständige Dichtigkeit des Abgasturboladers 10 überprüft wird. Andererseits soll die Dichtung 52 die Funktion des Abgasturboladers 10, insbesondere des Ventilklappe des Wastegate-Ventils 20 nicht behindern. Die Reibung zwischen der Ventilwelle 36 und der Dichtung 52 soll also möglichst gering sein.This is especially for one after the assembly of the exhaust gas turbocharger 10 following functional test required, in which also the complete tightness of the exhaust gas turbocharger 10 is checked. On the other hand, the seal should 52 the function of the exhaust gas turbocharger 10 , in particular the valve flap of the wastegate valve 20 do not hinder. The friction between the valve shaft 36 and the seal 52 should therefore be as low as possible.

Wie in 5 zu sehen ist, bildet die Dichtung 52 einen Ring, der umlaufend um die Ventilwelle 36 sowohl an der Ventilwellen-Dichtfläche 48 wie auch der Gehäuse-Dichtfläche 44 anliegt und so den Dichtspalt 50 abdichtet.As in 5 can be seen forms the seal 52 a ring surrounding the valve shaft 36 both at the valve shaft sealing surface 48 as well as the housing sealing surface 44 is applied and so the sealing gap 50 seals.

Die Dichtung 52 ist im Querschnitt (4) betrachtet wellenförmig. Die zur Gehäuse-Dichtfläche 44 vorstehenden Abschnitte bilden zwei ringförmig um die Ventilwelle 36 umlaufende gehäuseseitige Kontaktabschnitte 54, 56, die an der Gehäuse-Dichtfläche 44 anliegen. Die zur Ventilwellen-Dichtfläche 48 weisenden Abschnitte bilden zwei ventilwellenseitige Kontaktabschnitte 58, 60, die ebenfalls ringförmig umlaufend an der Ventilwellen-Dichtfläche 48 anliegen.The seal 52 is in cross section ( 4 ) wavy. The to the housing sealing surface 44 projecting portions form two annular around the valve shaft 36 circumferential housing-side contact sections 54 . 56 attached to the housing sealing surface 44 issue. The valve shaft sealing surface 48 pointing portions form two valve shaft side contact portions 58 . 60 , which also annularly encircling the valve shaft sealing surface 48 issue.

In Richtung der Rotationsachse 37, also in Längsrichtung der Ventilwelle 36, ist die Dichtung 52 federnd ausgebildet, das heißt, die Kontaktabschnitte 54, 56, 58, 60 können elastisch federnd nachgeben.In the direction of the axis of rotation 37 , ie in the longitudinal direction of the valve shaft 36 , is the seal 52 resilient, that is, the contact portions 54 . 56 . 58 . 60 can yield resiliently.

Im in den 1 bis 4 gezeigten eingebauten Zustand liegen die Kontaktabschnitte jeweils an den Dichtflächen 44, 48 an und die Dichtung 52 ist in Längsrichtung zwischen der Ventilwellen-Dichtfläche 48 und der Gehäuse-Dichtfläche 44 elastisch vorgespannt.Im in the 1 to 4 shown installed state, the contact portions are each at the sealing surfaces 44 . 48 on and the seal 52 is longitudinally between the valve shaft sealing surface 48 and the housing sealing surface 44 elastically biased.

Da die Dichtung 52 an beiden Dichtflächen 44, 48 mit jeweils zwei radial umlaufenden Kontaktabschnitten 54, 56 bzw. 58, 60 anliegt, ist eine zuverlässige Abdichtung des Dichtspalts 50 sichergestellt. Auch bei temperaturbedingten Ausdehnungen des Gehäuses bzw. der Ventilwelle 36 ist durch die elastische Vorspannung eine zuverlässige Abdichtung sichergestellt.Because the seal 52 on both sealing surfaces 44 . 48 each with two radially extending contact portions 54 . 56 respectively. 58 . 60 is applied, is a reliable seal of the sealing gap 50 ensured. Even with temperature-induced expansions of the housing or the valve shaft 36 is ensured by the elastic bias a reliable seal.

Da sich die Dichtflächen 44, 48 in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse 37 erstreckenden Ebene befinden, ändert sich die Breite des Dichtspaltes auch bei einer Betätigung des Wastegate-Ventils 20 nicht, so dass unabhängig von der Drehung der Ventilwelle 36 eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist.As the sealing surfaces 44 . 48 in a plane perpendicular to the axis of rotation 37 extending extending plane, the width of the sealing gap changes even when an operation of the wastegate valve 20 not, so regardless of the rotation of the valve shaft 36 a reliable seal is guaranteed.

Alternativ können die Dichtflächen auch schräg zur Rotationsachse 37 angeordnet sein, wobei sichergestellt sein muss, dass die Drehung der Ventilwelle 36 nicht durch ein abschnittsweise zu starkes vorspannen der Dichtung behindert wird, aber auch stets ein umlaufender Kontakt der Kontaktabschnitte 54, 56, 58, 60 mit den Dichtflächen 44, 48 sichergestellt ist.Alternatively, the sealing surfaces can also be oblique to the axis of rotation 37 be arranged, it must be ensured that the rotation of the valve shaft 36 is not hindered by a partially too strong biasing the seal, but also always a circumferential contact of the contact sections 54 . 56 . 58 . 60 with the sealing surfaces 44 . 48 is ensured.

Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die Dichtflächen 44, 48 konisch ausgebildet sind und die Dichtung 52 ebenfalls konusförmig geformt ist. Vorzugsweise weisen die Dichtflächen 44, 48 aber unabhängig von der form einen konstanten Abstand auf, verlaufen also in im Wesentlichen parallelen Ebenen.It is also conceivable, for example, that the sealing surfaces 44 . 48 are conical and the seal 52 is also cone-shaped. Preferably, the sealing surfaces 44 . 48 but regardless of the form a constant distance, so run in essentially parallel planes.

In der hier gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 52 wellenförmig ausgebildet. Unabhängig davon sind aber auch andere Ausführungsformen möglich, wobei an zumindest einer Dichtfläche 44, 48 zwei voneinander beabstandete Kontaktabschnitte 54, 56, 58, 60 vorhanden sind.In the embodiment shown here, the seal is 52 wavy formed. Regardless, however, other embodiments are possible, wherein at least one sealing surface 44 . 48 two spaced apart contact portions 54 . 56 . 58 . 60 available.

Insbesondere können die Kontaktabschnitte 54, 56, 58, 60 im Querschnitt statt der hier gezeigten Wellenform eine andere geeignete Querschnittsform aufweisen, beispielsweise sägezahnförmig oder trapezförmig sein. Insbesondere können die Kontaktabschnitte 54, 56, 58, 60 voneinander abweichende Querschnittsformen aufweisen. Es ist lediglich sicherzustellen, dass an zumindest einer Dichtfläche zwei voneinander beabstandete Kontaktabschnitte 54, 56, 58, 60 umlaufend anliegen.In particular, the contact sections 54 . 56 . 58 . 60 in cross-section instead of the waveform shown here have another suitable cross-sectional shape, for example, sawtooth or trapezoidal. In particular, the contact sections 54 . 56 . 58 . 60 have different cross-sectional shapes. It is only necessary to ensure that at least one sealing surface has two spaced-apart contact sections 54 . 56 . 58 . 60 all around.

Die Dichtung 52 kann aus einem hochtemperaturbeständigen Material, insbesondere aus einer Metalllegierung, beispielsweise aus einem Nickel-Edelstahl, gefertigt sein, die eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist.The seal 52 can be made of a high temperature resistant material, in particular of a metal alloy, for example of a nickel stainless steel, which has a high temperature resistance.

Vorzugsweise ist die Dichtung 52 aber aus einem Kunststoff gefertigt. Dieser wird nach der Funktionsprüfung durch die im regulären Betrieb auftretenden hohen Abgastemperaturen verbrannt, so dass eine Demontage nach der Funktionsprüfung nicht erforderlich ist.Preferably, the seal 52 but made of a plastic. This is burned after the functional test by the high exhaust gas temperatures occurring during normal operation, so that disassembly after the functional test is not required.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (5)

Abgasturbolader (10) mit einem Wastegate-Ventil (20), mit einem Ventilelement (22), das in einem Gehäuse (24) angeordnet ist, einer Ventilwelle (36), die im Gehäuse (24) gelagert ist, und einer Dichtung (52), die elastisch vorgespannt zwischen einer Ventilwellen-Dichtfläche (48) und einer Gehäuse-Dichtfläche (44) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (52) an zumindest einer der beiden Dichtflächen (44, 48) in zumindest zwei voneinander beabstandeten Kontaktabschnitten (54, 56, 58, 60) anliegt.Exhaust gas turbocharger ( 10 ) with a wastegate valve ( 20 ), with a valve element ( 22 ) housed in a housing ( 24 ), a valve shaft ( 36 ) in the housing ( 24 ) is mounted, and a seal ( 52 ), which is resiliently biased between a valve shaft sealing surface ( 48 ) and a housing sealing surface ( 44 ), characterized in that the seal ( 52 ) on at least one of the two sealing surfaces ( 44 . 48 ) in at least two spaced-apart contact sections (US Pat. 54 . 56 . 58 . 60 ) is present. Abgasturbolader (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (52) an jeder Dichtfläche (44, 48) mit zumindest zwei voneinander beabstandeten Kontaktabschnitten (54, 56, 58, 60) anliegt.Exhaust gas turbocharger ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 52 ) on each sealing surface ( 44 . 48 ) having at least two spaced-apart contact portions ( 54 . 56 . 58 . 60 ) is present. Abgasturbolader (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (44, 48) sich in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zur Rotationsachse (62) der Ventilwelle (36) angeordnet ist.Exhaust gas turbocharger ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing surface ( 44 . 48 ) extends in a plane perpendicular to the axis of rotation ( 62 ) of the valve shaft ( 36 ) is arranged. Abgasturbolader (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (52) in einem Querschnitt eine Wellenform aufweist.Exhaust gas turbocharger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the seal ( 52 ) has a waveform in a cross section. Abgasturbolader (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungshülse (38) vorgesehen ist, in der die Ventilwelle (36) gelagert ist, wobei die Führungshülse (38) vorzugsweise in das Gehäuse (24) eingepresst ist.Exhaust gas turbocharger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a guide sleeve ( 38 ) is provided, in which the valve shaft ( 36 ) is mounted, wherein the guide sleeve ( 38 ) preferably in the housing ( 24 ) is pressed.
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