DE102016214840B4

DE102016214840B4 - Bypass valve with valve seat skirt for an exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger with such a bypass valve

Info

Publication number: DE102016214840B4
Application number: DE102016214840.0A
Authority: DE
Inventors: Mark Paulov
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2036-08-11
Also published as: DE102016214840A1

Abstract

Bypass-Ventil für einen Abgasturbolader, das einen an einem Ende eines Bypass-Kanals (50) ausgebildeten Ventilklappensitz (51) und eine Ventilklappe (55) aufweist,- wobei der Ventilklappensitz (51) eine Ventilsitzfläche (52) und eine senkrecht dazu stehende Ventilsitzachse (53) aufweist und- wobei die Ventilklappe (55) einen Ventilklappen-Außenumfang (59) und eine dem Ventilklappensitz (51) zugewandten Schließfläche (56) aufweist, die zum Öffnen und Schließen des Bypass-Kanals (50) mit der Ventilsitzfläche (52) zusammenwirkt,- wobei im geschlossenen Zustand des Bypass-Ventils die Schließfläche (56) der Ventilklappe (55) auf der Ventilsitzfläche (52) aufliegt und die Ventilsitzfläche (52), über einen Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs (59), in ihrem, in Bezug auf die Ventilsitzachse (53) radialen Randbereich, in radialer Richtung über den Ventilklappen-Außenumfang (59) der Ventilklappe (55) hinausragt und wobei am äußeren Rand der Ventilsitzfläche (52) dieses Teilbereichs und außerhalb des Ventilklappen-Außenumfangs (59) eine Ventilsitzschürze (77) angeordnet ist, die sich, ausgehend von der Ventilsitzfläche (52), überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse (53) und in Öffnungsrichtung der Ventilklappe (55) über eine axiale Ventilsitzschürzenhöhe (78) und über einen Teil des Ventilsitz-Außenumfangs (54a) erstreckt, so dass die Ventilsitzschürze (77) den Ventilklappen-Außenumfang (59) teilweise umfasst und um die Ventilsitzschürzenhöhe (78) übergreift, dadurch gekennzeichnet, dassüber einen weiteren Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs (59) die Schließfläche (56) der Ventilklappe (55) in ihrem, in Bezug auf die Ventilsitzachse (53) radialen Randbereich, in radialer Richtung über einen Ventilsitz-Außenumfang (54a) des Ventilklappensitzes (51) hinausragt,wobei am äußeren Rand der Schließfläche (56) dieses weiteren Teilbereichs und außerhalb des Ventilsitz-Außenumfangs (54a) eine Klappenschürze (57) angeordnet ist, die sich ausgehend von der Schließfläche (56) überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse (53) über eine axiale Klappenschürzenhöhe (58) über den Ventilklappensitz (51) hinweg und über einen dem weiteren Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs (59) entsprechenden Teil des Ventilsitz-Außenumfangs (54a) erstreckt, so dass die Klappenschürze (57) den Ventilsitz-Außenumfang (54a) teilweise umfasst und in einem axialen Überlappungsbereich den Ventilklappensitz (51) um die Klappenschürzenhöhe (58) übergreift.Bypass valve for an exhaust gas turbocharger, which has a valve flap seat (51) formed at one end of a bypass channel (50) and a valve flap (55), - the valve flap seat (51) having a valve seat surface (52) and a valve seat axis perpendicular to it (53) and- wherein the valve flap (55) has a valve flap outer circumference (59) and a closing surface (56) facing the valve flap seat (51), which for opening and closing the bypass channel (50) with the valve seat surface (52 ) cooperates, - wherein in the closed state of the bypass valve the closing surface (56) of the valve flap (55) rests on the valve seat surface (52) and the valve seat surface (52), over a portion of the valve flap outer circumference (59), in its, with respect to the valve seat axis (53) radial edge area, protrudes in the radial direction beyond the valve flap outer circumference (59) of the valve flap (55) and where on the outer edge of the valve seat surface (52) this sub-area and au A valve seat skirt (77) is arranged outside the valve flap outer circumference (59), which, starting from the valve seat surface (52), extends predominantly in the direction of the valve seat axis (53) and in the opening direction of the valve flap (55) over an axial valve seat skirt height (78) and extends over part of the valve seat outer circumference (54a), so that the valve seat skirt (77) partially surrounds the valve flap outer circumference (59) and overlaps the valve seat skirt height (78), characterized in that over a further partial area of the valve flap outer circumference ( 59) the closing surface (56) of the valve flap (55) protrudes in its radial edge region with respect to the valve seat axis (53) beyond a valve seat outer circumference (54a) of the valve flap seat (51), the closing surface at the outer edge (56) of this further sub-area and outside the valve seat outer circumference (54a) a flap apron (57) is arranged, which extends from the closing surface ( 56) extends predominantly in the direction of the valve seat axis (53) over an axial flap skirt height (58) over the valve flap seat (51) and over a part of the valve seat outer circumference (54a) corresponding to the further sub-area of the valve flap outer circumference (59), so that the flap apron (57) partially surrounds the valve seat outer circumference (54a) and overlaps the valve flap seat (51) by the flap apron height (58) in an axial overlap region.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bypass-Ventil für einen Abgasturbolader insbesondere für einen Verbrennungsmotor, das als Klappenventil mit einem Ventilklappensitz und einer mit dem Ventilklappensitz zusammenwirkenden Ventilklappe ausgebildet ist und einen Abgasturbolader dessen Turbinengehäuse und/oder dessen Verdichtergehäuse ein Bypass-Ventil mit einer Ventilklappe und einem Ventilklappensitz aufweist.The invention relates to a bypass valve for an exhaust gas turbocharger, in particular for an internal combustion engine, which is designed as a flap valve with a valve flap seat and a valve flap cooperating with the valve flap seat and an exhaust gas turbocharger whose turbine housing and / or its compressor housing is a bypass valve with a valve flap and a valve flap seat having.

Abgasturbolader werden vermehrt zur Leistungssteigerung bei Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dies geschieht immer häufiger mit dem Ziel den Verbrennungsmotor bei gleicher oder gar gesteigerter Leistung in Baugröße und Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig den Verbrauch und somit den CO₂-Ausstoß, im Hinblick auf immer strenger werdende gesetzliche Vorgaben diesbezüglich, zu verringern. Das Wirkprinzip besteht darin, die im Abgasstrom enthaltene Energie zu nutzen, um den Druck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu erhöhen und so eine bessere Befüllung des Brennraumes mit Luft-Sauerstoff zu bewirken und somit mehr Treibstoff, Benzin oder Diesel, pro Verbrennungsvorgang umsetzen zu können, also die Leistung des Verbrennungsmotors zu erhöhen.Exhaust gas turbochargers are increasingly being used to increase the performance of motor vehicle internal combustion engines. This is happening more and more often with the aim of reducing the size and weight of the internal combustion engine with the same or even increased performance and at the same time reducing consumption and thus CO ₂ emissions in view of the increasingly strict legal requirements in this regard. The operating principle is to use the energy contained in the exhaust gas flow to increase the pressure in the intake tract of the combustion engine and thus to bring about a better filling of the combustion chamber with air-oxygen and thus to be able to convert more fuel, gasoline or diesel, per combustion process, thus increasing the performance of the internal combustion engine.

Ein Abgasturbolader weist dazu eine im Abgasstrang des Verbrennungsmotors angeordnete Turbine mit einem durch den Abgasstrom angetriebenen Turbinenlaufrad und einen im Ansaugtrakt angeordneten Verdichter mit einem den Druck aufbauenden Verdichterlaufrad auf. Turbinenlaufrad und Verdichterlaufrad sind drehfest an den gegenüberliegenden Enden einer Rotorwelle befestigt, die in einer zwischen Turbine und Verdichter angeordneten Lagereinheit drehgelagert ist. Somit wird mit Hilfe des Abgasmassenstroms das Turbinenrad und über die Rotorwelle wiederum das Verdichterlaufrad angetrieben und die Abgasenergie so zum Druckaufbau im Ansaugtrakt genutzt.For this purpose, an exhaust gas turbocharger has a turbine arranged in the exhaust system of the internal combustion engine with a turbine impeller driven by the exhaust gas flow and a compressor arranged in the intake tract with a compressor impeller that builds up the pressure. The turbine impeller and the compressor impeller are fastened in a rotationally fixed manner to the opposite ends of a rotor shaft which is rotatably mounted in a bearing unit arranged between the turbine and the compressor. Thus, the turbine wheel is driven with the help of the exhaust gas mass flow and the compressor impeller is in turn driven via the rotor shaft and the exhaust gas energy is used to build up pressure in the intake tract.

Turbinen und Verdichter sind Strömungsmaschinen und haben aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten einen jeweils von Baugröße und Bauart abhängigen optimalen Betriebsbereich der durch den Massedurchsatz, das Druckverhältnis und die Drehzahl des jeweiligen Laufrades gekennzeichnet ist.Turbines and compressors are fluid flow machines and, due to the laws of physics, have an optimal operating range depending on the size and type of construction, which is characterized by the mass flow rate, the pressure ratio and the speed of the respective impeller.

Im Gegensatz dazu ist der Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug von dynamischen Änderungen der Last und des Betriebsbereiches gekennzeichnet.In contrast to this, the operation of an internal combustion engine in a motor vehicle is characterized by dynamic changes in the load and the operating range.

Um nun den Betriebsbereich des Abgasturboladers an sich ändernde Betriebsbereiche des Verbrennungsmotors anpassen zu können und so ein gewünschtes Ansprechverhalten möglichst ohne spürbare Verzögerungen (Turboloch) zu gewährleisten werden Abgasturbolader mit sogenannten variablen Turbinengeometrien und mit über Ventilklappen offenbaren Bypass-Kanälen im Turbinengehäuse und Verdichtergehäuse ausgestattet.In order to be able to adapt the operating range of the exhaust gas turbocharger to the changing operating ranges of the internal combustion engine and thus to ensure the desired response behavior, if possible without noticeable delays (turbo lag), exhaust gas turbochargers are equipped with so-called variable turbine geometries and with bypass channels in the turbine housing and compressor housing that can be opened via valve flaps.

Eine entsprechende Bypass-Kanal Einrichtung auf der Turbinenseite wird als Wastegate-Ventil bezeichnet. Das Wastegate-Ventil verbindet den Abgaskanal in Strömungsrichtung vor dem Turbinenlaufrad mit dem Abgaskanal hinter dem Turbinenlaufrad. Das Wastegate-Ventil kann über eine Schließvorrichtung, zum Beispiel eine Ventilklappe geöffnet oder geschlossen werden. Bei niedriger Drehzahl aber hoher Lastanforderung und dem entsprechend kleinen Abgasmassenstrom des Verbrennungsmotors ist das Wastegate-Ventil geschlossen und der gesamte Abgasmassenstrom wird über das Turbinenlaufrad geführt. Dies gewährleistet eine ausreichende Drehzahl von Turbinen- und Verdichterlaufrad und somit einen ausreichenden Druckaufbau des Verdichters auch bei niedriger Drehzahl des Verbrennungsmotors. Bei hoher Drehzahl, hoher Last und entsprechend großem Abgasmassenstrom des Verbrennungsmotors wird dann das Wastegateventil geöffnet und zumindest ein Teil des Abgasmassenstroms am Turbinenlaufrad vorbei direkt in den Auspuffbereich in Strömungsrichtung hinter dem Turbinenlaufrad geleitet, um die Drehzahl von Turbinen- und Verdichterlaufrad sowie das Druckverhältnis an Turbine und Verdichter innerhalb des gewünschten Arbeitsbereichs des Abgasturboladers zu halten.A corresponding bypass channel device on the turbine side is called a wastegate valve. The wastegate valve connects the exhaust gas duct in the flow direction upstream of the turbine runner with the exhaust gas duct behind the turbine runner. The wastegate valve can be opened or closed via a closing device, for example a valve flap. At low speed but high load requirements and the correspondingly small exhaust gas mass flow of the internal combustion engine, the wastegate valve is closed and the entire exhaust gas mass flow is conducted via the turbine impeller. This ensures a sufficient speed of the turbine and compressor impeller and thus a sufficient pressure build-up of the compressor even at a low speed of the internal combustion engine. At high speed, high load and a correspondingly large exhaust gas mass flow of the internal combustion engine, the wastegate valve is then opened and at least part of the exhaust gas mass flow past the turbine runner directly into the exhaust area in the direction of flow behind the turbine runner, around the speed of the turbine and compressor runner as well as the pressure ratio at the turbine and maintaining the compressor within the desired working range of the exhaust gas turbocharger.

Eine entsprechende Bypass-Kanal Einrichtung auf der Verdichterseite wird als Schub-Umluft-Ventil bezeichnet. Das Schub-Umluft-Ventil verbindet den Frischluft-Ansaugkanal in Strömungsrichtung vor dem Verdichterlaufrad mit dem Druckluftkanal in Strömungsrichtung nach dem Verdichterlaufrad. In Betriebsbereichen des Verbrennungsmotors in denen der Verbrennungsmotor so viel Druckluft ansaugt und verbraucht, dass der Verdichter keinen zu hohen Überdruckanstieg im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors erzeugt, bleibt das Schub-Umluft-Ventil geschlossen. Steigt jedoch der Überdruck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotor zu stark an, was zum Beispiel der Fall ist, wenn bei hoher Drehzahl abrupt die Drosselklappe geschlossen wird, so besteht die Gefahr das das sogenannte Verdichterpumpen auftritt, was sich durch die damit einhergehenden Schwingungen schädlich auf die Mechanik des Turboladers auswirken kann und deshalb vermieden werden soll. In diesem Fall wird das Schub-Umluft-Ventil geöffnet und der Überdruck im Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors wird durch Rückströmung von Druckluft aus dem Druckluftkanal in den Frischluft-Ansaugkanal des Abgasturboladers abgebaut.A corresponding bypass channel device on the compressor side is referred to as a thrust / recirculation valve. The thrust / recirculation valve connects the fresh air intake duct in the direction of flow upstream of the compressor impeller with the compressed air duct in the direction of flow after the compressor impeller. In operating areas of the internal combustion engine in which the internal combustion engine draws in and consumes so much compressed air that the compressor does not generate an excessive increase in excess pressure in the intake tract of the internal combustion engine, the thrust / recirculation valve remains closed. However, if the overpressure in the intake tract of the internal combustion engine rises too much, which is the case, for example, if the throttle valve is abruptly closed at high speed, there is a risk that so-called compressor pumping occurs, which is detrimental to the mechanics due to the associated vibrations of the turbocharger and should therefore be avoided. In this case, the overrun air recirculation valve is opened and the overpressure in the intake tract of the internal combustion engine is reduced by the backflow of compressed air from the compressed air channel into the fresh air intake channel of the exhaust gas turbocharger.

1 zeigt schematisiert einen solchen Abgasturbolader 1, gemäß dem Stand der Technik, in Schnitt-Darstellung, der eine Abgasturbine 20, einen Frischluftverdichter 30 und ein Läuferlager 40 umfasst. Die Abgasturbine 20 ist mit einem Wastegate-Ventil 29 ausgestattet und der Abgasmassestrom AM ist mit Pfeilen angedeutet. Der Frischluftverdichter 30 weist ein Schub-Umluftventil 39 auf und der Frischluft-Massestrom FM ist ebenfalls mit Pfeilen angedeutet. Der sogenannte Turboladerläufer 10 des Abgasturboladers 1 besteht aus dem Turbinenlaufrad 12, dem Verdichterlaufrad 13 sowie der Läuferwelle 14. Der Turboladerläufer 10 rotiert im Betrieb um die Läuferdrehachse 15 der Läuferwelle 14. Die Läuferdrehachse 15 und gleichzeitig die Turboladerachse 2 fallen zusammen und sind durch die eingezeichnete Mittellinie dargestellt und kennzeichnen die axiale Ausrichtung des Abgasturboladers 1. Der Turboladerläufer 10 ist mit seiner Läuferwelle 14 mittels zweier Radiallager 42 und einer Axiallagerscheibe 43 gelagert. Sowohl die Radiallager 42 als auch die Axiallagerscheibe 43 werden über Ölversorgungskanäle 44 mit Schmiermittel versorgt. 1 shows schematically such an exhaust gas turbocharger 1 , according to the prior art, in section, of an exhaust gas turbine 20th , a fresh air compressor 30th and a rotor bearing 40 includes. The exhaust turbine 20th is with a wastegate valve 29 equipped and the exhaust gas mass flow AM is indicated with arrows. The fresh air compressor 30th has a thrust recirculation valve 39 and the fresh air mass flow FM is also indicated with arrows. The so-called turbocharger runner 10 of the exhaust gas turbocharger 1 consists of the turbine runner 12th , the compressor impeller 13th as well as the rotor shaft 14th . The turbocharger runner 10 rotates around the rotor axis of rotation during operation 15th the rotor shaft 14th . The rotor axis of rotation 15th and at the same time the turbocharger axis 2 coincide and are shown by the drawn center line and characterize the axial alignment of the exhaust gas turbocharger 1 . The turbocharger runner 10 is with its rotor shaft 14th by means of two radial bearings 42 and a thrust washer 43 stored. Both the radial bearings 42 as well as the axial bearing washer 43 are via oil supply channels 44 supplied with lubricant.

Als Schließvorrichtung zum Öffnen und Schließen von den genannten Bypass-Ventileinrichtungen, wie Wastegate-Ventilen und Schubumluft-Ventilen, werden in bekannter Weise Klappenventile eingesetzt. Diese Klappenventile können in Bezug auf ihre Betätigung unterschiedlich gestaltet sein, wie in 1 beispielhaft gezeigt ist. Das Wastegate-Ventil 29 wird beispielsweise in linearer Hubbewegung mittels eines linear betätigten Ventilschafts 65 direkt von einem Aktuator 66 betätigt, wobei die Ventilklappe 55 eine gerade Linearbewegung entlang der Schaftachse ausführt. Eine solche Ausführung wird im Weiteren auch als Linear-Klappenventil bezeichnet. Dagegen wird das Schubumluft-Ventil 39 hier beispielhaft in rotatorischer Hubbewegung mittels eines Kurbelarms 60 über ein entsprechendes Kurbelgetriebe (nicht dargestellt) betätigt, wobei die Ventilklappe 55 eine Schwenkbewegung um die Kurbelspindeldrehachse 62 ausführt. Eine solche Ausführung wird im Weiteren auch als Schwenk-Klappenventil bezeichnet.Flap valves are used in a known manner as the closing device for opening and closing said bypass valve devices, such as wastegate valves and blow-off valves. These flap valves can be designed differently with regard to their actuation, as in FIG 1 is shown by way of example. The wastegate valve 29 is, for example, in a linear stroke movement by means of a linearly actuated valve stem 65 directly from an actuator 66 actuated, the valve flap 55 executes a straight linear movement along the shaft axis. Such a design is also referred to below as a linear flap valve. On the other hand, the recirculation valve 39 here as an example in a rotary stroke movement by means of a crank arm 60 actuated via a corresponding crank mechanism (not shown), the valve flap 55 a pivoting movement about the crank spindle axis of rotation 62 executes. Such a design is also referred to below as a pivoting flap valve.

Ein Beispiel eines konventionellen, mittels Kurbelarm 60 betätigten Schwenk-Klappenventils gemäß dem Stand der Technik ist in 2 vergrößert, in einer Schnittdarstellung eines Turbinengehäuses 21 in Form eines Wastegate-Ventils mit einer Kurbelarm-Betätigungsvorrichtung dargestellt.An example of a conventional one, using a crank arm 60 operated swivel flap valve according to the prior art is in 2 enlarged, in a sectional view of a turbine housing 21 shown in the form of a wastegate valve with a crank arm actuator.

Über den Abgaszuführkanal 23 tritt der Abgasmassenstrom AM in das Turbinengehäuse 21 der Abgasturbine ein. Aus dem Turbinengehäuse 21 wird der Abgasmassenstrom AM auf das Turbinenrad (nicht dargestellt) geleitet und tritt dann durch den Abgasabführkanal 26 in das Abgassystem (nicht dargestellt) und durch dieses in die Umgebung aus. Der Bypass-Kanal 50, hier ein Wastegate-Kanal, verbindet nun auf direktem Weg den Abgaszuführkanal 23 mit dem Abgasabführkanal 26. Der Ventilklappensitz 51 des Bypass-Kanals 50 weist eine ebene, ringförmige Ventilsitzfläche 52 auf. Zum Schließen des Bypass-Kanals 50 wird eine tellerförmige Ventilklappe 55, hier eine Wastegate-Klappe, auf die Ventilsitzfläche 52 des Ventilklappensitzes 51 aufgelegt. Die Ventilklappe 55 ist an einem Kurbelarm 60 befestigt, der auf einer Kurbelspindel 61 montiert ist und damit um die Kurbelspindeldrehachse 62 drehbar gelagert ist. Durch Drehung des Kurbelarms 60 um die Kurbelspindeldrehachse 62 (in der Zeichnung im Uhrzeigersinn) wird die Ventilklappe 55 entlang des Ventilklappenweges, aus näherungsweise senkrechter Richtung, auf die Ventilsitzfläche 52 aufgesetzt und der Bypass-Kanal 50 so geschlossen und in umgekehrter Richtung geöffnet.Via the exhaust gas feed duct 23 the exhaust gas mass flow AM enters the turbine housing 21 the exhaust turbine. From the turbine housing 21 the exhaust gas mass flow AM is directed to the turbine wheel (not shown) and then passes through the exhaust gas discharge duct 26th into the exhaust system (not shown) and through this into the environment. The bypass channel 50 , here a wastegate channel, now connects the exhaust gas feed channel directly 23 with the exhaust gas discharge duct 26th . The valve seat 51 of the bypass channel 50 has a flat, annular valve seat surface 52 on. To close the bypass channel 50 becomes a plate-shaped valve flap 55 , here a wastegate flap, on the valve seat surface 52 of the valve flap seat 51 hung up. The valve flap 55 is on a crank arm 60 attached, which is on a crank spindle 61 is mounted and thus around the crank spindle axis of rotation 62 is rotatably mounted. By turning the crank arm 60 around the crank spindle axis of rotation 62 (clockwise in the drawing) is the valve flap 55 along the valve flap path, from an approximately perpendicular direction, onto the valve seat surface 52 put on and the bypass channel 50 so closed and opened in the opposite direction.

Solche oder ähnliche Ausführungen von Bypass-Ventilen sind zum Beispiel auch in den Dokumenten DE 10 2008 011 416 A1 , DE 10 2010 007 600 A1 und DE 100 20 041 C2 offenbart.Such or similar designs of bypass valves are, for example, also in the documents DE 10 2008 011 416 A1 , DE 10 2010 007 600 A1 and DE 100 20 041 C2 disclosed.

Solche Klappenventile haben den Nachteil, dass der Öffnungsquerschnitt des Ventildurchgangs, auch als Ventilöffnungsquerschnitt bezeichnet, nach dem Abheben der Ventilklappe vom der Ventilsitzfläche mit dem Öffnungshubweg der Ventilklappe sehr schnell zunimmt. Dies war bisher kein Problem, da ohnehin in den meisten Fällen im Betrieb nur die zwei Maximalstellungen „Offen“ oder „Geschlossen“ vorgesehen waren. Immer strenger werdende gesetzliche Vorschriften bezüglich des Abgasverhaltens von Verbrennungsmotoren und gestiegene Anforderungen in Bezug auf die verzögerungsfreie und harmonische Leistungsabgabe eines Verbrennungsmotors erfordern jedoch zunehmend eine proportionale, stufenlose Steuerung des Öffnungsquerschnitts der Bypass-Ventile.Such flap valves have the disadvantage that the opening cross section of the valve passage, also referred to as the valve opening cross section, increases very quickly with the opening stroke of the valve flap after the valve flap has been lifted off the valve seat surface. This has not been a problem up to now, since in most cases only the two maximum positions “Open” or “Closed” were intended. Increasingly stricter legal regulations with regard to the exhaust gas behavior of internal combustion engines and increased requirements with regard to the delay-free and harmonious power output of an internal combustion engine, however, increasingly require a proportional, stepless control of the opening cross-section of the bypass valves.

Um eine bessere Steuerbarkeit oder Regelbarkeit eines Bypass-Ventils zu gewährleisten ist ein über einen größeren Öffnungshubweg der Ventilklappe kontinuierlich zunehmender Öffnungsquerschnitt wünschenswert. Um dies zu erzielen wird zum Beispiel in den Dokumenten US 6 035 638 A , DE 11 2009 002 230 T5 sowie US 2012 / 0 312 010 A1 ein auf der Unterseite der Ventilklappe angeordneter, in den Wastegate-Kanal hineinragender Ventilkörper vorgeschlagen, der entsprechend seiner Geometrie den Öffnungsquerschnitt des Wastegate-Ventils über den Öffnungshubweg der Ventilklappe bestimmt. Diese Ausführungen haben jedoch den Nachteil, dass der massiv ausgeführte Ventilkörper das Gewicht und somit die Masseträgheit beeinflusst und im Falle angeregter Schwingungen der Ventilklappe zu einem erhöhten Verschleiß führen kann.In order to ensure better controllability or regulatability of a bypass valve, an opening cross-section that increases continuously over a larger opening stroke of the valve flap is desirable. To achieve this, for example, in the documents U.S. 6,035,638 A , DE 11 2009 002 230 T5 as US 2012/0 312 010 A1 a valve body which is arranged on the underside of the valve flap and projects into the wastegate channel is proposed, which, according to its geometry, determines the opening cross section of the wastegate valve over the opening stroke of the valve flap. However, these designs have the disadvantage that the solidly designed valve body influences the weight and thus the inertia and can lead to increased wear in the event of excited vibrations of the valve flap.

Weiterhin ist aus Dokument WO 2015/ 054 180 A1 ein als Schwenk-Klappenventil ausgebildetes Wastegate-Ventil bekannt, das eine konturierte Seitenwand aufweist, unmittelbar um die Wastegate-Öffnung angeordnet ist und die den Rand der Ventilklappe umgreift, wenn die Ventilklappe geöffnet ist, so dass ein definierter Massefluss in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Ventilklappe gegeben ist.Furthermore is from document WO 2015/054 180 A1 a wastegate valve designed as a swivel flap valve is known which has a contoured side wall, is arranged directly around the wastegate opening and which engages around the edge of the valve flap when the valve flap is open, so that a defined mass flow depending on the opening angle of the valve flap given is.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bypass-Ventil insbesondere für einen Abgasturbolader zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte Steuerbarkeit und Regelbarkeit aufweist und zugleich eine hohe Verstelldynamik ermöglicht. Eine weitere Aufgabenstellung besteht darin einen Abgasturbolader zur Verfügung zu stellen, der bezüglich der Steuerbarkeit und Regelbarkeit sowie der Verstelldynamik seiner Bypass-Ventile verbessert ist.The present invention is therefore based on the object of providing a bypass valve, in particular for an exhaust gas turbocharger, which has improved controllability and controllability and at the same time enables high adjustment dynamics. Another task is to provide an exhaust gas turbocharger which is improved in terms of controllability and controllability as well as the adjustment dynamics of its bypass valves.

Diese Aufgaben werden durch ein Bypass-Ventil und einen Abgasturbolader mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These objects are achieved by a bypass valve and an exhaust gas turbocharger with the features according to the independent claims. Advantageous training and further developments, which can be used individually or in combination with one another, are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Bypass-Ventil für einen Abgasturbolader, weist einen an einem Ende eines Bypass-Kanals ausgebildeten Ventilklappensitz und eine Ventilklappe auf, wobei der Ventilklappensitz eine Ventilsitzfläche und eine senkrecht dazu stehende Ventilsitzachse aufweist und die Ventilklappe einen Ventilklappen-Außenumfang und eine dem Ventilklappensitz zugewandte Schließfläche aufweist, die zum Öffnen und Schließen des Bypass-Kanals mit der Ventilsitzfläche zusammenwirkt. Dabei liegt, im geschlossenen Zustand des Bypass-Ventils, die Schließfläche der Ventilklappe auf der Ventilsitzfläche auf. Das Bypass-Ventil zeichnet sich dabei dadurch aus, dass, im geschlossenen Zustand des Bypass-Ventils, die Ventilsitzfläche, über einen Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs, in ihrem, in Bezug auf die Ventilsitzachse radialen Randbereich, in radialer Richtung über den Ventilklappen-Außenumfang der Ventilklappe hinausragt und dass am äußeren Rand der Ventilsitzfläche dieses Teilbereichs und außerhalb des Ventilklappen-Außenumfangs eine Ventilsitzschürze angeordnet ist. Die Ventilsitzschürze erstreckt sich dabei, ausgehend von der Ventilsitzfläche, überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse und in Öffnungsrichtung der Ventilklappe über eine axiale Ventilsitzschürzenhöhe und über einen Teil des Ventilklappen-Außenumfangs. Auf diese Weise umfasst die Ventilsitzschürze den Ventilklappen-Außenumfang teilweise und übergreift diesen um die Ventilsitzschürzenhöhe. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Bypass-Ventil dadurch aus, dass über einen weiteren Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs die Schließfläche der Ventilklappe in ihrem, in Bezug auf die Ventilsitzachse radialen Randbereich, in radialer Richtung über einen Ventilsitz-Außenumfang des Ventilklappensitzes hinausragt. Dabei ist am äußeren Rand der Schließfläche (56) dieses weiteren Teilbereichs und außerhalb des Ventilsitz-Außenumfangs eine Klappenschürze angeordnet, die sich ausgehend von der Schließfläche überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse über eine axiale Klappenschürzenhöhe über den Ventilklappensitz hinweg und über einen dem weiteren Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs entsprechenden Teil des Ventilsitz-Außenumfangs erstreckt. Auf diese Weise umfasst die Klappenschürze den Ventilsitz-Außenumfang teilweise und übergreift den Ventilklappensitz in einem axialen Überlappungsbereich um die Klappenschürzenhöhe. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Bypass-Ventils liegt darin, dass durch die die Ventilklappe teilweise um- und übergreifende Ventilsitzschürze und die den Ventilklappensitz teilweise um- und übergreifende Klappenschürze, insbesondere zu Beginn des Öffnungshubweges der Ventilklappe, der Ventilöffnungsquerschnitt nur langsam ansteigend freigegeben wird, wobei die Anstiegscharakteristik bzw. die Öffnungscharakteristik durch die Form der Ventilsitzschürze, die Ventilsitzschürzenhöhe und den Verlauf der Ventilsitzschürzenhöhe sowie über die Form der Klappenschürze, die Klappenschürzenhöhe und den Verlauf der Klappenschürzenhöhe über den Umfang der Ventilklappe bzw. des Ventilsitzes quasi nach Belieben gestaltet werden kann.The bypass valve according to the invention for an exhaust gas turbocharger has a valve flap seat formed at one end of a bypass channel and a valve flap, the valve flap seat having a valve seat surface and a valve seat axis perpendicular thereto and the valve flap having a valve flap outer circumference and a closing surface facing the valve flap seat which cooperates with the valve seat surface to open and close the bypass channel. In the closed state of the bypass valve, the closing surface of the valve flap rests on the valve seat surface. The bypass valve is characterized in that, in the closed state of the bypass valve, the valve seat surface over a partial area of the valve flap outer circumference, in its radial edge area with respect to the valve seat axis, in the radial direction over the valve flap outer circumference of the valve flap protrudes and that a valve seat apron is arranged on the outer edge of the valve seat surface of this partial area and outside the valve flap outer circumference. Starting from the valve seat surface, the valve seat skirt extends predominantly in the direction of the valve seat axis and in the opening direction of the valve flap over an axial valve seat skirt height and over part of the valve flap outer circumference. In this way, the valve seat skirt partially surrounds the valve flap outer circumference and overlaps it by the height of the valve seat skirt. Furthermore, the bypass valve according to the invention is characterized in that the closing surface of the valve flap protrudes in the radial direction over a valve seat outer circumference of the valve flap seat in its edge region, which is radial with respect to the valve seat axis, over a further sub-area of the valve flap outer circumference. At the outer edge of the closing surface ( 56 ) this further sub-area and outside the valve seat outer circumference a flap apron is arranged, which, starting from the closing surface, extends predominantly in the direction of the valve seat axis over an axial flap apron height over the valve flap seat and over a part of the valve seat outer circumference corresponding to the further sub-area of the valve flap outer circumference . In this way, the flap apron partially surrounds the valve seat outer circumference and overlaps the valve flap seat in an axial overlapping area by the height of the flap apron. The advantage of the bypass valve according to the invention is that due to the valve seat apron which partially encompasses and overlaps the valve flap seat and the valve apron which partially encompasses and overlaps the valve flap seat, in particular at the beginning of the opening stroke of the valve flap, the valve opening cross-section is only released slowly increasing, with the The rise characteristic or the opening characteristic can be designed virtually at will through the shape of the valve seat apron, the valve seat apron height and the course of the valve seat apron height as well as the shape of the flap apron, the flap apron height and the course of the flap apron height over the circumference of the valve flap or the valve seat.

Der erfindungsgemäße Abgasturbolader weist eine Abgasturbine und einem Frischluftverdichter auf, wobei der Abgasturbolader dadurch gekennzeichnet ist, dass er zumindest ein erfindungsgemäßes Bypass-Ventil gemäß der vorausgehenden Beschreibung und insbesondere mit Merkmalen gemäß den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen aufweist. Insbesondere kann dabei die Abgasturbine des Abgasturboladers ein Wastegate-Ventil oder der Frischluftverdichter ein Schubumluft-Ventil aufweisen oder es kann sowohl die Abgasturbine ein Wastegate-Ventil als auch der Frischluftverdichter ein Schubumluft-Ventil aufweisen, wobei das Wastegate-Ventil oder das Schubumluft-Ventil oder beide, als erfindungsgemäßes Bypass-Ventil gemäß der vorausgehenden Beschreibung und insbesondere mit Merkmalen gemäß den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Bypass-Ventils ausgebildet sind.The exhaust gas turbocharger according to the invention has an exhaust gas turbine and a fresh air compressor, the exhaust gas turbocharger being characterized in that it has at least one bypass valve according to the invention according to the preceding description and in particular with features according to the exemplary embodiments described below. In particular, the exhaust gas turbine of the exhaust gas turbocharger can have a wastegate valve or the fresh air compressor can have an overrun air valve, or both the exhaust gas turbine can have a wastegate valve and the fresh air compressor can have an overrun air valve, the wastegate valve or the overrun air recirculation valve or both are designed as a bypass valve according to the invention in accordance with the preceding description and in particular with features in accordance with the exemplary embodiments of the bypass valve described below.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Abgasturboladers liegt darin, dass dieser eine bessere Steuerbarkeit oder Regelbarkeit seiner Bypass-Ventile aufweist und somit eine harmonischere und gleichzeitig dynamischere Leistungsentfaltung des Verbrennungsmotors in allen Drehzahlbereichen ermöglicht.The advantage of the exhaust gas turbocharger according to the invention is that it has better controllability or regulatability of its bypass valves and thus a more harmonious and at the same time more dynamic power development Combustion engine allows in all speed ranges.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.Further exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the representations in the drawing.

Es zeigen:

1 einen Abgasturbolader gemäß dem Stand der Technik, mit den wesentlichen Komponenten, in vereinfachter schematischer Schnitt-Darstellung;
2 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Turbinengehäuses mit einem als Schwenk-Klappenventil ausgeführten Wastegate-Ventil gemäß dem Stand der Technik;
3 bis 6 jeweils eine vereinfachte Schnittdarstellung einer jeweiligen Ausführung eines Bypass-Ventils;
7 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren Ausführung eines Bypass-Ventils mit einem auf der Ventilklappe angeordneten Ventilkörper;
8 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Bypass-Ventils mit einer am Außenumfang der Ventilklappe angeordneten Klappenschürze;
9 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Bypass-Ventils mit Ventilkörper und Klappenschürze und
10 einen erfindungsgemäßen Abgasturbolader, mit zwei erfindungsgemäßen Bypass-Ventilen, in vereinfachter schematischer Schnitt-Darstellung.

Show it:

1 an exhaust gas turbocharger according to the prior art, with the essential components, in a simplified schematic sectional illustration;
2 a simplified sectional view of a turbine housing with a wastegate valve designed as a swivel flap valve according to the prior art;
3 to 6th each a simplified sectional view of a respective embodiment of a bypass valve;
7th a simplified sectional view of a further embodiment of a bypass valve with a valve body arranged on the valve flap;
8th a simplified sectional view of an embodiment of a bypass valve according to the invention with a flap apron arranged on the outer circumference of the valve flap;
9 a simplified sectional view of a further embodiment of a bypass valve according to the invention with valve body and flap apron and
10 an exhaust gas turbocharger according to the invention, with two bypass valves according to the invention, in a simplified schematic sectional illustration.

Funktions- und benennungsgleiche Teile sind in den Figuren durchgehend mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.Parts with the same function and names are denoted throughout the figures by the same reference symbols.

Die 1 und 2 dienen der Erläuterung des Standes der Technik und wurden in diesem Zusammenhang bereits oben einleitend beschrieben.The 1 and 2 serve to explain the state of the art and have already been described in the introduction above in this context.

3 zeigt, in einer vereinfachten Schnittdarstellung, eine vorteilhafte Ausführung eines als Schwenk-Klappenventil ausgeführten Bypass-Ventils in geschlossenem Zustand. Dabei liegt die Ventilklappe 55 mit ihrer Schließfläche 56 dichtend auf der Ventilsitzfläche 52 des Ventilklappensitzes 51 auf. Die Ventilsitzachse 53 steht senkrecht auf der Ventilsitzfläche 52 und ist mit einer Strich-Punkt-Linie dargestellt. Die Ventilklappe 55 ist an einem Kurbelarm 60 angeordnet und wird mit dessen Hilfe um die Kurbelspindeldrehachse 62 vom offenen in den geschlossenen Zustand des Bypass-Ventils geschwenkt. 3 shows, in a simplified sectional view, an advantageous embodiment of a bypass valve designed as a swivel flap valve in the closed state. The valve flap is located here 55 with their closing surface 56 sealing on the valve seat surface 52 of the valve flap seat 51 on. The valve seat axis 53 stands vertically on the valve seat surface 52 and is shown with a dash-dot line. The valve flap 55 is on a crank arm 60 arranged and is with its help around the crank spindle axis of rotation 62 pivoted from the open to the closed state of the bypass valve.

Die Ventilsitzfläche 52 ragt zumindest über einen Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs 59, hier insbesondere über den gesamten Ventilklappen-Außenumfangs 59, in ihrem, in Bezug auf die Ventilsitzachse 53 radialen Randbereich, in radialer Richtung über den Ventilklappen-Außenumfang 59 der Ventilklappe 55 hinaus.The valve seat surface 52 protrudes at least over a partial area of the outer circumference of the valve flap 59 , here in particular over the entire outer circumference of the valve flap 59 , in their, in relation to the valve seat axis 53 radial edge area, in the radial direction over the valve flap outer circumference 59 the valve flap 55 out.

Am radial äußeren Rand der Ventilsitzfläche 52 des Ventilsitzes 51 dieses Teilbereichs, hier also umlaufend, und außerhalb des Ventilklappen-Außenumfangs 59 der Ventilklappe 55 ist eine Ventilsitzschürze 77 auf der Ventilsitzfläche 52 angeordnet.At the radially outer edge of the valve seat surface 52 of the valve seat 51 this sub-area, here so circumferentially, and outside of the valve flap outer circumference 59 the valve flap 55 is a valve seat apron 77 on the valve seat surface 52 arranged.

Die Ventilsitzschürze 57 erstreckt sich, ausgehend von der Ventilsitzfläche 52, überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse 53 und in Öffnungsrichtung der Ventilklappe 55 (in der Figur also nach oben) über eine axiale Ventilsitzschürzenhöhe 78 und zumindest über einen Teil des Ventilsitz-Außenumfang 54a und somit auch über den Ventilklappen-Außenumfangs 59, hier insbesondere über den gesamten Ventilklappen-Außenumfangs 59. Auf diese Weise umfasst die Ventilsitzschürze 77 hier den kompletten Ventilklappen-Außenumfang 59 und übergreift diesen um die Ventilsitzschürzenhöhe 78.The valve seat apron 57 extends, starting from the valve seat surface 52 , mainly in the direction of the valve seat axis 53 and in the opening direction of the valve flap 55 (ie upwards in the figure) over an axial height of the valve seat skirt 78 and at least over part of the valve seat outer circumference 54a and thus also over the outer circumference of the valve flap 59 , here in particular over the entire outer circumference of the valve flap 59 . In this way, the valve seat skirt encompasses 77 here the complete outer circumference of the valve flap 59 and overlaps it by the height of the valve seat skirt 78 .

Der Ventilsitz-Außenumfang 54a erstreckt sich ausgehend von der Ventilsitzfläche 52 in Richtung der Ventilsitzachse 53 und in Richtung des Bypass-Kanals 50 (in der Figur nach unten) und bildet so einen Ventilsitzstutzen 75.The outer circumference of the valve seat 54a extends from the valve seat surface 52 in the direction of the valve seat axis 53 and in the direction of the bypass channel 50 (downwards in the figure) and thus forms a valve seat socket 75 .

In der in 3 gezeigten Ausführungsform eines Bypass-Ventils variiert die Ventilsitzschürzenhöhe 78 entlang dem Ventilsitz-Außenumfang 54a bzw. entlang dem Ventilklappen-Außenumfang 59. In diesem speziellen Fall weist die Ventilsitzschürze 77 in dem, dem Kurbelarm des als Schwenk-Klappenventil ausgeführten Bypass-Ventils, zugewandten Bereich, die kleinste Ventilsitzschürzenhöhe 78 auf, die in beiden Richtungen über den Umfang der Ventilklappe bzw. des Ventilsitzes kontinuierlich, bis zudem auf dem Umfang gegenüberliegenden Punkt mit der größten Ventilsitzschürzenhöhe 78 zunimmt. So ergibt sich ein quasi keilförmiger Verlauf der Ventilsitzschürze 77 von einem Punkt auf dem Umfang des Ventilsitzes 51 zu einem auf dem Umfang gegenüberliegenden Punkt. Bei dieser Gestaltung der Ventilsitzschürze 77 ist das Öffnungsverhalten des Ventilöffnungsquerschnitts über den Öffnungshubweg der Ventilklappe 55 sehr stark von der Ausführung des Bypass-Ventils als Schwenk-Klappenventil (hier dargestellt) oder als Linear-Klappenventil (nicht dargestellt) abhängig.In the in 3 The embodiment of a bypass valve shown varies the valve seat skirt height 78 along the outer circumference of the valve seat 54a or along the outer circumference of the valve flap 59 . In this special case, the valve seat skirt 77 in the area facing the crank arm of the bypass valve designed as a swivel flap valve, the smallest valve seat skirt height 78 on, which is continuous in both directions over the circumference of the valve flap or the valve seat, up to the point on the circumference opposite with the greatest valve seat skirt height 78 increases. This results in a quasi wedge-shaped course of the valve seat skirt 77 from a point on the perimeter of the valve seat 51 to an opposite point on the circumference. With this design of the valve seat apron 77 is the opening behavior of the valve opening cross-section over the opening stroke of the valve flap 55 very much dependent on the design of the bypass valve as a swivel flap valve (shown here) or as a linear flap valve (not shown).

Bei der Ausführung des Bypass-Ventils als Schwenk-Klappenventil wird zunächst nur ein kleiner Ventilöffnungsquerschnitt in Form eines Ringspaltes zwischen Ventilsitzschürze 77 und Ventilklappen-Außenumfang 59 freigegeben, der sich über einen ersten Öffnungshubwegbereich der Ventilklappe 55, solange sich Ventilsitzschürze 77 und Ventilklappe 55 in Überlappung befinden, nur sehr geringfügig vergrößert. Bei einem bestimmten Punkt des Öffnungshubweges der Ventilklappe 55 wird dann die Überlappung von Ventilsitzschürze 77 und Ventilklappe 55 schlagartig aufgehoben, wodurch sich beim weiteren Abheben der Ventilklappe vom Ventilklappensitz, der Ventilöffnungsquerschnitt sprunghaft erhöht.When the bypass valve is designed as a swivel flap valve, initially only a small valve opening cross-section in the form of an annular gap is required between the valve seat skirt 77 and valve flap Outer circumference 59 released, which extends over a first opening stroke range of the valve flap 55 as long as there is valve seat apron 77 and valve flap 55 are in overlap, enlarged only very slightly. At a certain point of the opening stroke of the valve flap 55 is then the overlap of the valve seat skirt 77 and valve flap 55 abruptly lifted, whereby when the valve flap is further lifted from the valve flap seat, the valve opening cross-section increases by leaps and bounds.

Bei Ausführung des Bypass-Ventils als Linear-Klappenventil, das mit einem Ventilsitz 51, wie in 3 gezeigt, ausgestattet ist und eine lineare Hubbewegung ausführt, wird die Überlappung von Ventilsitzschürze 77 und Ventilklappe 55 zumindest über einen ersten Öffnungshubwegbereich langsam aufgehoben und somit der Ventilöffnungsquerschnitt langsam ansteigend freigegeben, bis der maximale Ventilöffnungsquerschnitt erreicht ist.When the bypass valve is designed as a linear flap valve with a valve seat 51 , as in 3 is shown, equipped and executes a linear stroke movement, the overlap of the valve seat skirt 77 and valve flap 55 slowly lifted at least over a first opening stroke range and thus the valve opening cross section is released slowly increasing until the maximum valve opening cross section is reached.

Die in 4 gezeigte Ausführungsform eines Bypass-Ventils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitzschürze 77, betrachtet im geschlossenen Zustand des Bypass-Ventils, sich in einem Ventilsitzschürzenwinkel 78a zur Ventilsitzachse 53, der jedenfalls kleiner ist als 45°, in Richtung der Ventilsitzachse 53 und in Bezug auf die Ventilsitzachse 53 nach radial außen über den Ventilklappen-Außenumfang 59 hinweg erstreckt.In the 4th The embodiment shown of a bypass valve is characterized in that the valve seat skirt 77 , viewed in the closed state of the bypass valve, is in a valve seat apron angle 78a to the valve seat axis 53 , which is in any case smaller than 45 °, in the direction of the valve seat axis 53 and in relation to the valve seat axis 53 radially outwards over the outer circumference of the valve flap 59 extends away.

Dadurch dass der Ventilsitzschürzenwinkel 78a kleiner ist als 45°, erstreckt sich die Ventilsitzschürze 77 überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse 53 und zu einem kleineren Anteil in radialer Richtung. Bei dieser Ausführung entsteht beim Abheben der Ventilklappe 55 vom Ventilklappensitz 51 in vorteilhafter Weise ein Ringspalt zwischen Ventilsitzschürze 77 und dem Ventilklappen-Außenumfang 59, der den Ventilöffnungsquerschnitt bestimmt, wobei dieser bei zunehmendem Öffnungshubweg der Ventilklappe 55 nur langsam kontinuierlich ansteigt, solange die Ventilsitzschürze 77 den Ventilklappen-Außenumfang 59 übergreift bzw. die Ventilsitzschürze 77 sich mit dem Ventilklappen-außenumfang 59 in Überlappung befindet. In diesem Überlappungsbereich wird der Ventilöffnungsquerschnitt maßgeblich durch den Ringspalt bestimmt und erhöht sich in Abhängigkeit von dem Ventilsitzschürzenwinkel 78a nur langsam. Erst nachdem, ab einem bestimmten Öffnungshubweg der Ventilklappe, die Überlappung zwischen Ventilsitzschürze 77 und dem Ventilklappen-Außenumfang 59 aufgehoben ist, nimmt der Ventilöffnungsquerschnitt sprunghaft weiter zu, bis zur kompletten Öffnung des Bypass-Ventils. Weiterhin ergibt sich durch die so ausgebildete Trichterform der umlaufenden Ventilsitzschürze 77 eine vorteilhafte, zentrierende Wirkung beim Schließen des Bypass-Ventils, also beim Aufsetzen der Ventilklappe 55 auf den Ventilklappensitz 51. Eine weitere beispielhafte Ausführung eines Bypass-Ventils ist, in vereinfachter Schnittdarstellung in 5 und mit in Öffnungsposition befindlicher Ventilklappe 55 gezeigt. Bei dieser Ausführung nimmt die Ventilsitzschürzenhöhe 78 entlang dem Ventilsitz-Außenumfang 54a bzw. dem Ventilklappen-Außenumfang 59, ausgehend von einem niedrigsten Punkt bis zu einem höchsten Punkt kontinuierlich zu. In dem gezeigten Beispiel beginnt die Ventilsitzschürzenhöhe 78 an dem vom Kurbelarm 60, des als Schwenk-Klappenventil ausgeführten Bypass-Ventils, am weitesten entfernten Punkt des Ventilsitz-Außenumfangs 54a mit der Ventilsitzschürzenhöhe 78 null und steigt dann linear gleichmäßig über den Ventilsitz-Außenumfang 54a an, bis der höchste Punkt in direkter Nachbarschaft des vom Kurbelarm 60 am weitesten entfernten Punktes des Ventilsitz-Außenumfangs 54a erreicht ist (in der Figur im Halbschnitt des Ventilsitzstutzens 75 mit Strichlinie dargestellt). Dies ergibt, insbesondere auch bei einem als Linear-Klappenventil ausgeführten Bypass-Ventil (hier nicht dargestellt), einen mit dem Öffnungshubweg langsam, kontinuierlich ansteigenden Ventilöffnungsquerschnitt.Thereby the valve seat skirt angle 78a is less than 45 °, the valve seat skirt extends 77 predominantly in the direction of the valve seat axis 53 and to a lesser extent in the radial direction. In this version, the valve flap is lifted off 55 from the valve seat 51 advantageously an annular gap between the valve seat skirt 77 and the valve flap outer circumference 59 , which determines the valve opening cross-section, this with increasing opening stroke of the valve flap 55 only slowly and continuously increases as long as the valve seat skirt 77 the outer circumference of the valve flap 59 overlaps or the valve seat skirt 77 is with the valve flap outer circumference 59 in overlap. In this overlap area, the valve opening cross-section is largely determined by the annular gap and increases as a function of the valve seat skirt angle 78a only slowly. Only after a certain opening stroke of the valve flap, the overlap between the valve seat skirt 77 and the valve flap outer circumference 59 is canceled, the valve opening cross-section increases by leaps and bounds until the bypass valve is completely open. Furthermore, the funnel shape formed in this way results in the circumferential valve seat skirt 77 an advantageous, centering effect when the bypass valve is closed, i.e. when the valve flap is put on 55 on the valve seat 51 . Another exemplary embodiment of a bypass valve is shown in a simplified sectional illustration in FIG 5 and with the valve flap in the open position 55 shown. In this version, the height of the valve seat skirt increases 78 along the outer circumference of the valve seat 54a or the outer circumference of the valve flap 59 , from a lowest point to a highest point continuously increases. In the example shown, the valve seat skirt height begins 78 on that of the crank arm 60 , of the bypass valve designed as a swivel flap valve, at the furthest point on the outer circumference of the valve seat 54a with the valve seat skirt height 78 zero and then increases linearly evenly over the outer circumference of the valve seat 54a until the highest point in the immediate vicinity of the crank arm 60 at the furthest point on the outer circumference of the valve seat 54a is reached (in the figure in the half section of the valve seat connector 75 shown with a dashed line). This results, especially in the case of a bypass valve designed as a linear flap valve (not shown here), in a valve opening cross-section that increases slowly and continuously with the opening stroke.

Eine weitere in 6 dargestellte Ausführungsform eines Bypass-Ventils weist eine Ventilsitzschürze auf, die aus zumindest zwei, sich jeweils über einen Teil des Ventilsitz-Außenumfangs 54a bzw. des Ventilklappen-Außenumfangs 59 erstreckenden, Ventilsitzschürzen-Segmenten 77a besteht. Die Ventilsitzschürze kann ggf. auch nur ein Ventilsitzschürzen-Segment 77a oder mehr als zwei über den Ventilsitz-Außenumfang verteilt angeordnete Ventilsitzschürzen-Segmente 77a aufweisen. Dabei können die einzelnen Ventilsitzschürzen-Segmente 77a jeweils die gleiche oder auch unterschiedliche Ventilsitzschürzenhöhen 78a oder auch variierende Ventilsitzschürzenhöhen aufweisen. Auch durch die Positionierung und Dimensionierung der Lücken zwischen den einzelnen Ventilsitzschürzen-Segmenten 77a kann Einfluss genommen werden auf die gewünschte Öffnungscharakteristik, also den Verlauf des Ventilöffnungsquerschnitts in Relation zum Öffnungshubweg der Ventilklappe.Another in 6th The illustrated embodiment of a bypass valve has a valve seat skirt, which consists of at least two, each extending over a part of the valve seat outer circumference 54a or the outer circumference of the valve flap 59 extending valve seat skirt segments 77a consists. The valve seat apron can optionally also have only one valve seat apron segment 77a or more than two valve seat skirt segments arranged distributed over the outer circumference of the valve seat 77a exhibit. The individual valve seat skirt segments 77a the same or different valve seat skirt heights 78a or also have varying valve seat skirt heights. Also through the positioning and dimensioning of the gaps between the individual valve seat apron segments 77a it is possible to influence the desired opening characteristic, i.e. the course of the valve opening cross-section in relation to the opening stroke of the valve flap.

In dem gezeigten Beispiel sind zwei einzelne Ventilsitzschürzen-Segmente 77a über den Ventilsitz-Außenumfang 54a am äußeren Rand der Ventilsitzfläche 52 angeordnet. Zwischen den einzelnen Ventilsitzschürzen-Segmenten 77a ergeben sich auf diese Weise Lücken in der Ventilsitzschürze 77, die den Ventilöffnungsquerschnitt zu Beginn des Öffnungshubwegs der Ventilklappe vergrößern.In the example shown, there are two individual valve seat skirt segments 77a over the outer circumference of the valve seat 54a on the outer edge of the valve seat surface 52 arranged. Between the individual valve seat apron segments 77a In this way, there are gaps in the valve seat skirt 77 , which increase the valve opening cross-section at the beginning of the opening stroke of the valve flap.

Dadurch dass, bei dieser in 6 gezeigten Ausführung, der Ventilsitzschürzenwinkel 78a 0° aufweist, ist der Ringspalt zwischen dem Ventilklappen-Außenumfang 59 und der Ventilsitzschürze 77 beziehungsweise den Ventilsitzschürzen-Segmenten 77a hier verhältnismäßig klein gehalten und ändert sich nur wenig, solange sich die Ventilklappe 55 auf ihrem Öffnungshubweg noch zwischen den Ventilsitzschürzen-Segmenten 77a bewegt. In diesem Überlappungsbereich wird der Ventilöffnungsquerschnitt maßgeblich durch die Lücken zwischen den Ventilsitzschürzen-Segmenten 77a bestimmt und erhöht sich langsam. Erst nachdem, ab einem bestimmten Öffnungshubweg der Ventilklappe, die Überlappung zwischen Ventilsitzschürze 77 und der Ventilklappe 55 bzw. dem Ventilklappen-Außenumfang 59 aufgehoben ist, nimmt der Ventilöffnungsquerschnitt sprunghaft weiter zu bis zur kompletten Öffnung des Bypass-Ventils. Je größer der Anteil der Lücken in der Ventilsitzschürze 77, desto mehr nähert sich der Verlauf des Ventilöffnungsquerschnitts über dem Öffnungshubweg der Ventilklappe 55 an den Verlauf eines konventionellen Klappenventils, ohne Ventilsitzschürze 77 an. Auch kann die Position der Lücken genutzt werden, um dem ausströmenden Abgasstrom zumindest anfänglich eine bestimmte Richtung vorzugeben.As a result, with this in 6th shown version, the valve seat skirt angle 78a Has 0 °, is the annular gap between the outer circumference of the valve flap 59 and the valve seat skirt 77 or the valve seat skirt segments 77a kept here relatively small and changes only little as long as the valve flap is 55 on their opening stroke between the valve seat skirt segments 77a emotional. In this overlap area, the valve opening cross-section is largely determined by the gaps between the valve seat skirt segments 77a determined and slowly increases. Only after a certain opening stroke of the valve flap, the overlap between the valve seat skirt 77 and the valve flap 55 or the outer circumference of the valve flap 59 is canceled, the valve opening cross-section increases by leaps and bounds up to the complete opening of the bypass valve. The greater the proportion of gaps in the valve seat skirt 77 , the closer the course of the valve opening cross-section approaches over the opening stroke of the valve flap 55 to the course of a conventional flap valve, without a valve seat apron 77 at. The position of the gaps can also be used to specify a specific direction for the exhaust gas flow flowing out, at least initially.

Die in 7 dargestellte Ausführung eines Bypass-Ventils zeichnet sich dadurch aus, dass, zusätzlich zu der Ventilsitzschürze 77 des Ventilsitzes 51, auf der Schließfläche 56 der Ventilklappe 55 und innerhalb eines Ventilsitz-Innenumfangs 54b ein Ventilkörper 70 angeordnet ist, der sich in Richtung der Ventilsitzachse 53 durch den Ventilklappensitz 51 hindurch in den Bypass-Kanal 50 hinein erstreckt. Diese Ausführung weist also eine Kombination der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung eines Ventilsitzkörpers 70 auf der Schließfläche 56 der Ventilklappe 55 und der Anordnung einer Ventilsitzschürze 77 auf dem Außenumfang der Ventilsitzfläche 52 auf. Dabei ist die Ventilsitzschürze 77 in dem gezeigten Beispiel, gemäß der in 3 gezeigten Ausführung, mit einer über den Ventilsitz-Außenumfang 54a variierenden Ventilsitzschürzenhöhe 78 gestaltet. Aber auch die in den 4 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiele können mit der Anordnung eines Ventilkörpers 70 auf der Schließfläche 56 der Ventilklappe 55 kombiniert werden. Dies eröffnet eine weitere Möglichkeit der Gestaltung der Öffnungscharakteristik des Bypass-Ventils. In the 7th The illustrated embodiment of a bypass valve is characterized in that, in addition to the valve seat skirt 77 of the valve seat 51 , on the closing surface 56 the valve flap 55 and within a valve seat inner circumference 54b a valve body 70 is arranged, which extends in the direction of the valve seat axis 53 through the valve seat 51 through into the bypass channel 50 extends into it. This embodiment thus has a combination of the arrangement of a valve seat body known from the prior art 70 on the closing surface 56 the valve flap 55 and the arrangement of a valve seat skirt 77 on the outer circumference of the valve seat surface 52 on. Here is the valve seat skirt 77 in the example shown, according to the in 3 Version shown, with one over the outer circumference of the valve seat 54a varying valve seat skirt height 78 designed. But also those in the 4th to 6th Embodiments shown can with the arrangement of a valve body 70 on the closing surface 56 the valve flap 55 be combined. This opens up a further possibility of designing the opening characteristics of the bypass valve.

Eine solche Ausführung gemäß 7 ermöglicht die zusätzliche Beeinflussung des Ventilöffnungsquerschnittes über den Öffnungshubweg der Ventilklappe 55 durch Beschränkung des Austrittsquerschnittes des Bypass-Kanals 50 im Bereich des Ventilklappensitzes 51. Durch Eintauchen des Ventilkörpers 70 in den Bypass-Kanal 50 ergibt sich ein Spalt, beispielsweise ein Ringspalt, zwischen dem Ventilsitz-Innenumfang 54b und dem Außenumfang des Ventilkörpers 70, der den Ventilöffnungsquerschnitt mitbestimmt. So kann beispielsweise, bei entsprechender Gestaltung des Ventilkörpers 70, in einem Öffnungshubwegbereich, in dem die Überlappung der Ventilsitzschürze 77 mit dem Ventilklappen-Außenumfang 59 bereits aufgehoben ist, der Ventilöffnungsquerschnitt weiterhin durch den Ventilkörper 70 bestimmt werden. So kann der Öffnungshubwegbereich, in dem eine langsam kontinuierlich fortschreitende Vergrößerung des Ventilöffnungsquerschnittes gewährleistet ist, vergrößert werden.Such an execution according to 7th enables the valve opening cross-section to be influenced via the opening stroke of the valve flap 55 by restricting the exit cross-section of the bypass channel 50 in the area of the valve flap seat 51 . By immersing the valve body 70 into the bypass channel 50 there is a gap, for example an annular gap, between the inner circumference of the valve seat 54b and the outer periphery of the valve body 70 , which helps determine the valve opening cross-section. For example, if the valve body is designed accordingly 70 , in an opening stroke range in which the overlap of the valve seat skirt 77 with the valve flap outer circumference 59 is already canceled, the valve opening cross-section continues through the valve body 70 to be determined. In this way, the opening stroke range, in which a slowly and continuously increasing enlargement of the valve opening cross section is ensured, can be enlarged.

Dagegen zeigt das in 8 dargestellte Beispiel ein erfindungsgemäßes Bypass-Ventils. Kennzeichnend ist dabei eine Kombination der Anordnung eines Ventilsitzschürzensegments 77a, wie zu der Ausführung in 6 beschrieben, mit einer auf der Schließfläche 56 der Ventilklappe angeordneten, den Ventilsitz-Außenumfang 54a, im geschlossenen Zustand des Bypass-Ventils, übergreifenden Klappenschürze 57. Zur besseren Übersichtlichkeit ist auch hier das Bypass-Ventil mit der Ventilklappe 55 in Öffnungsstellung gezeigt. Diese Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass zusätzlich zu dem über einen Teilbereich des Ventilsitz-Außenumfangs 54a angeordneten Ventilsitzschürzensegment 77a, über einen dazu komplementären Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs 59, in geschlossenem Zustand des Bypass-Ventils betrachtet, die Schließfläche 56 der Ventilklappe 55 in ihrem, in Bezug auf die Ventilsitzachse 53 radialen Randbereich, in radialer Richtung über den Ventilsitz-Außenumfang 54a des Ventilklappensitzes 51 hinausragt, wobei am äußeren Rand der Schließfläche 56 dieses weiteren Teilbereichs und außerhalb des Ventilsitz-Außenumfangs 54a eine Klappenschürze 57 angeordnet ist. Dies Klappenschürze 57 erstreckt sich, ausgehend von der Schließfläche 56, überwiegend in Richtung der Ventilsitzachse 53 über eine axiale Klappenschürzenhöhe 58 über den Ventilklappensitz 51 hinweg und über einen dem weiteren Teilbereich des Ventilklappen-Außenumfangs 59 entsprechenden Teil des Ventilsitz-Außenumfangs 54a. Auf diese Weise umfasst die Klappenschürze 57 den Ventilsitz-Außenumfang 54a teilweise und übergreift in einem axialen Überlappungsbereich den Ventilklappensitz 51 um die Klappenschürzenhöhe 58.In contrast, this shows in 8th illustrated example of an inventive bypass valve. A combination of the arrangement of a valve seat skirt segment is characteristic 77a how to run in 6th described, with one on the closing surface 56 the valve flap arranged, the valve seat outer circumference 54a , in the closed state of the bypass valve, overlapping flap apron 57 . For the sake of clarity, the bypass valve with the valve flap is also here 55 shown in open position. This embodiment is characterized in that, in addition to that over a partial area of the valve seat outer circumference 54a arranged valve seat skirt segment 77a , over a complementary sub-area of the valve flap outer circumference 59 , viewed in the closed state of the bypass valve, the closing surface 56 the valve flap 55 in their, with respect to the valve seat axis 53 radial edge area, in the radial direction over the valve seat outer circumference 54a of the valve flap seat 51 protrudes, being at the outer edge of the closing surface 56 this further sub-area and outside the valve seat outer circumference 54a a flap apron 57 is arranged. This flap apron 57 extends, starting from the closing surface 56 , mainly in the direction of the valve seat axis 53 over an axial valve skirt height 58 via the valve flap seat 51 away and over a further sub-area of the valve flap outer circumference 59 corresponding part of the valve seat outer circumference 54a . In this way, the flap apron covers 57 the outer circumference of the valve seat 54a partially and overlaps the valve flap seat in an axial overlap area 51 around the flap skirt height 58 .

9 schließlich zeigt eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Bypass-Ventils, die Merkmale der in den 6, 7 und 8 dargestellten Ausführungen kombiniert. So weist diese Ausführung ein über einen Teilbereich des Ventilsitz-Außenumfangs 54a angeordnetes Ventilsitzschürzensegment 77a mit einer variierenden Ventilsitzschürzenhöhe 78a, eine über einen weiteren Teilbereich am äußeren Rand der Schließfläche 56 der Ventilklappe 55 und außerhalb des Ventilsitz-Außenumfangs 54a angeordnete Klappenschürze 57 sowie einen auf der Schließfläche 56 der Ventilklappe 55 und innerhalb eines Ventilsitz-Innenumfangs 54b angeordneten Ventilkörper 70 auf. Dieses Beispiel zeigt, dass die in den einzelnen gezeigten Ausführungen beispielhaft dargestellten Merkmale durchaus auch in vorteilhafter Kombination Anwendung finden können. 9 Finally, a further embodiment of a bypass valve according to the invention shows the features of the FIGS 6th , 7th and 8th illustrated versions combined. Thus, this embodiment has a portion of the valve seat outer circumference 54a arranged valve seat skirt segment 77a with a varying valve seat skirt height 78a , one over a further sub-area on the outer edge of the closing surface 56 the valve flap 55 and outside the valve seat outer circumference 54a arranged flap apron 57 as well as one on the closing surface 56 the valve flap 55 and within a valve seat inner circumference 54b arranged valve body 70 on. This example shows that the features shown by way of example in the individual embodiments shown can also be used in an advantageous combination.

Es versteht sich für den Fachmann, dass die verschiedenen einzelnen Merkmale der in den 3 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiele, jeweils alleine für sich oder auch, sofern sie sich nicht als Alternativen gegenseitig ausschließen, in Kombination mehrerer Einzelmerkmale miteinander, zur Realisierung eines erfindungsgemäßen Bypass-Ventils herangezogen werden können. Dabei kann in vorteilhafter Anwendung und ggf. Kombination der zuvor anhand der einzelnen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale, ein Bypass-Ventil gestaltet werden, das sich dadurch auszeichnet, dass die Ventilsitzschürzenhöhe 78 entlang dem Ventilklappen-Außenumfang 59 so variiert, dass ein Ventilöffnungsquerschnitt sich mit kontinuierlich fortschreitendem Öffnungshubweg der Ventilklappe 55, über einen gegenüber einem konventionellen Bypass-Ventil (siehe 2) vergrößerten Öffnungshubwegbereich, kontinuierlich vergrößert. So wird ein besonders gut steuerbares bzw. regelbares Bypass-Ventil zur Verfügung gestellt.It will be understood by those skilled in the art that the various individual features of the 3 to 9 illustrated embodiments, each alone or, if they are not mutually exclusive as alternatives, in combination of several individual features with one another, can be used to implement a bypass valve according to the invention. In this case, in an advantageous application and possibly a combination of the features described above with reference to the individual embodiments, a bypass valve can be designed which is characterized in that the valve seat skirt height 78 along the outer circumference of the valve flap 59 varies in such a way that a valve opening cross-section changes as the opening stroke of the valve flap progresses continuously 55 , via a bypass valve compared to a conventional bypass valve (see 2 ) increased opening stroke range, continuously increased. In this way, a bypass valve that can be controlled or regulated particularly well is made available.

Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader 1 ist in 10 schematisch vereinfacht dargestellt. Dieser stimmt mit dem in 1 gezeigten Abgasturbolader weitgehend überein, weshalb hier auf eine wiederholte detaillierte Beschreibung aller Komponenten verzichtet wird. Der dargestellte Abgasturbolader 1 weist eine Abgasturbine 20 und einem Frischluftverdichter 30 auf, wobei der Abgasturbolader 1 zumindest ein Bypass-Ventil 39 mit Merkmalen eines der vorgenannten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bypass-Ventils mit einer jeweiligen Ventilsitzschürze 77 und einer jeweiligen Klappenschürze aufweist. Insbesondere weist in diesem Ausführungsbeispiel die Abgasturbine 20 ein Wastegate-Ventil 29 und der Frischluftverdichter 30 ein Schubumluft-Ventil 39 auf, wobei das Schubumluft-Ventil 39 als Bypass-Ventil mit den Merkmalen eines der vorgenannten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Bypass-Ventils ausgeführt ist. Weiterhin ist das Schubumluft-Ventil 39 als Schwenk-Klappenventil mit einem Kurbelarm 60 ausgeführt, wogegen das Wastegate-Ventil 29 als Linear-Klappenventil mit einem Ventilschaft 65 ausgeführt ist. Der erfindungsgemäße Abgasturbolader ist selbstverständlich nicht auf das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann zum Beispiel mit nur einem erfindungsgemäßen Bypass-Ventil in der Abgasturbine 20 oder in dem Frischluftverdichter 30 ausgestattet sein. Ebenso steht es dem Fachmann frei das jeweilige erfindungsgemäße Bypass-Ventil als Schwenk-Klappenventil oder auch als Linear-Klappenventil auszuführen.An exhaust gas turbocharger according to the invention 1 is in 10 shown schematically simplified. This agrees with the in 1 The exhaust gas turbocharger shown largely coincides, which is why a repeated detailed description of all components is dispensed with here. The exhaust gas turbocharger shown 1 has an exhaust turbine 20th and a fresh air compressor 30th on, with the exhaust gas turbocharger 1 at least one bypass valve 39 with features of one of the aforementioned exemplary embodiments of the bypass valve according to the invention with a respective valve seat skirt 77 and a respective flap apron. In particular, in this exemplary embodiment, the exhaust gas turbine 20th a wastegate valve 29 and the fresh air compressor 30th a blow-off valve 39 on, with the bypass valve 39 is designed as a bypass valve with the features of one of the aforementioned exemplary embodiments of the bypass valve according to the invention. There is also the bypass valve 39 as a swivel flap valve with a crank arm 60 carried out, whereas the wastegate valve 29 as a linear flap valve with a valve stem 65 is executed. The exhaust gas turbocharger according to the invention is of course not based on the in 10 Shown embodiment is limited, but can, for example, with only one bypass valve according to the invention in the exhaust gas turbine 20th or in the fresh air compressor 30th be equipped. Likewise, the person skilled in the art is free to design the respective bypass valve according to the invention as a swivel flap valve or also as a linear flap valve.

Der erfindungsgemäße Abgasturbolader kann besonders vorteilhaft mit einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs kombiniert werden, wo er ein harmonisches aber zugleich dynamisches Ansprechverhalten des Verbrennungsmotors und somit ein komfortables Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs gewährleistet.The exhaust gas turbocharger according to the invention can be combined particularly advantageously with an internal combustion engine of a motor vehicle, where it ensures a harmonious but at the same time dynamic response behavior of the internal combustion engine and thus a comfortable driving behavior of the motor vehicle.

Claims

Bypass valve for an exhaust gas turbocharger, which has a valve flap seat (51) formed at one end of a bypass channel (50) and a valve flap (55), - the valve flap seat (51) having a valve seat surface (52) and a valve seat axis perpendicular to it (53) and - wherein the valve flap (55) has a valve flap outer circumference (59) and a closing surface (56) facing the valve flap seat (51), which for opening and closing the bypass channel (50) with the valve seat surface (52 ) interacts, - wherein in the closed state of the bypass valve the closing surface (56) of the valve flap (55) rests on the valve seat surface (52) and the valve seat surface (52), over a portion of the valve flap outer circumference (59), in its, with respect to the valve seat axis (53) radial edge area, protrudes in the radial direction beyond the valve flap outer circumference (59) of the valve flap (55) and with this partial area and on the outer edge of the valve seat surface (52) a valve seat skirt (77) is arranged outside the valve flap outer circumference (59), which, starting from the valve seat surface (52), extends predominantly in the direction of the valve seat axis (53) and in the opening direction of the valve flap (55) over an axial valve seat skirt height (78) and extends over part of the valve seat outer circumference (54a), so that the valve seat apron (77) partially surrounds the valve flap outer circumference (59) and overlaps the valve seat apron height (78), characterized in that over a further partial area of the valve flap outer circumference (59) the closing surface (56) of the valve flap (55) protrudes in its, with respect to the valve seat axis (53) radial edge region, in the radial direction over a valve seat outer circumference (54a) of the valve flap seat (51), with the Closing surface (56) of this further sub-area and outside the valve seat outer periphery (54a) a flap apron (57) is arranged, which extends from the closing surface surface (56) extends predominantly in the direction of the valve seat axis (53) over an axial flap skirt height (58) over the valve flap seat (51) and over a part of the valve seat outer circumference (54a) corresponding to the further partial area of the valve flap outer circumference (59), so that the flap apron (57) partially surrounds the valve seat outer circumference (54a) and overlaps the valve flap seat (51) by the flap apron height (58) in an axial overlapping area.

Bypass valve Claim 1 , characterized in that the valve seat skirt height (78) varies along the valve flap outer circumference (59).

Bypass valve after one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the valve seat skirt (77) extends at a valve seat skirt angle (78a) less than 45 ° to the valve seat axis (53) in the direction of the valve seat axis (53) and radially outward with respect to the valve seat axis (53).

Bypass valve after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the valve seat skirt height (78) increases continuously along the valve flap outer circumference (59) starting from a lowest point to a highest point.

Bypass valve after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the valve seat skirt (77) consists of at least two valve seat skirt segments (77a) each extending over a part of the valve flap outer circumference (59).

Bypass valve after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a valve body (70) is arranged on the closing surface (56) of the valve flap (55) and within a valve seat inner circumference (54b) which extends in the direction of the valve seat axis (53) through the valve flap seat (51) the bypass channel (50) extends into it.

Bypass valve after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the valve seat skirt height (78) varies along the outer circumference of the valve flap (59) so that a valve opening cross-section increases continuously as the opening stroke of the valve flap (55) increases over a larger opening stroke range than a conventional bypass valve .

Exhaust gas turbocharger (1) with an exhaust gas turbine (20) and a fresh air compressor (30), the exhaust gas turbocharger (1) having at least one bypass valve according to one of the Claims 1 to 7th having.

Exhaust gas turbocharger (1) Claim 8 , characterized in that the exhaust gas turbine (20) has a wastegate valve (29) which is used as a bypass valve according to one of the Claims 1 to 7th is designed and / or the fresh air compressor (30) has a blow-off air valve (39), which as a bypass valve according to one of the Claims 1 to 7th is trained.