DE102019000173A1 - Poppet valve for a turbine of an exhaust gas turbocharger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Tellerventil (10) für eine Turbine eines Abgasturboladers, mit einem Ventilteller (12), welcher zwischen einer einen Umgehungskanal der Turbine verschließenden Schließstellung und wenigstens einer den Umgehungskanal zumindest teilweise freigebenden Offenstellung bewegbar ist, wobei der Ventilteller an seiner außenumfangsseitigen Mantelfläche (16) in Umfangsrichtung (20) des Ventiltellers (12) voneinander beabstandete und aufeinanderfolgende Ausnehmungen (18) aufweist, welche in radialer Richtung des Ventiltellers (12) nach innen hin gegenüber jeweiligen, sich an die Ausnehmungen (18) anschließenden Bereichen (22) der Mantelfläche (16) zurückversetzt sind.The invention relates to a poppet valve (10) for a turbine of an exhaust gas turbocharger, with a valve disk (12) which can be moved between a closed position closing a bypass channel of the turbine and at least one open position at least partially releasing the bypass channel, the valve disk on its outer circumferential surface ( 16) in the circumferential direction (20) of the valve plate (12) and spaced from one another and successive recesses (18) in the radial direction of the valve plate (12) towards the inside opposite respective areas (22) adjoining the recesses (18) Shell surface (16) are set back.
Description
Die Erfindung betrifft ein Tellerventil für eine Turbine eines Abgasturboladers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a poppet valve for a turbine of an exhaust gas turbocharger according to the preamble of claim 1.
Ein solches Tellerventil für eine Turbine eines Abgasturboladers ist beispielsweise bereits der
Des Weiteren offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tellerventil der eingangs genannten Art zu verbessern.The object of the present invention is to improve a poppet valve of the type mentioned in the introduction.
Diese Aufgabe wird durch ein Tellerventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a poppet valve with the features of patent claim 1. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Tellerventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ventilteller an seiner außenumfangsseitigen Mantelfläche in Umfangsrichtung des Ventiltellers voneinander beabstandete und in Umfangsrichtung des Ventiltellers aufeinanderfolgende Ausnehmungen aufweist, welche in radialer Richtung des Ventiltellers nach innen hin gegenüber jeweiligen, sich in Umfangsrichtung des Ventiltellers an die Ausnehmungen anschließenden und auch als Teilbereichen bezeichneten Bereichen der Mantelfläche zurückversetzt sind. Hierdurch kann ein verbesserter Betrieb der Turbine und somit des Abgasturboladers im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen realisiert werden, sodass sich beispielsweise ein besonders vorteilhafter und insbesondere kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb einer mit der Turbine und somit mit dem erfindungsgemäßen Tellerventil ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt. Des Weiteren können übermäßige Belastungen des Tellerventils und somit der Turbine gering gehalten werden, sodass eine besonders hohe Robustheit der Turbine, insbesondere von Teilen eines Aktors zum Bewegen des Tellerventils, realisiert werden kann. Außerdem ist das Tellerventil besonders einfach und somit kostengünstig herstellbar, sodass die Kosten der Turbine in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.In order to improve a poppet valve of the type specified in the preamble of claim 1, it is provided according to the invention that the valve plate has on its outer circumferential lateral surface in the circumferential direction of the valve plate spaced and successive recesses in the circumferential direction of the valve plate, which in the radial direction of the valve plate towards the inside are set back relative to the respective areas of the lateral surface which adjoin the recesses in the circumferential direction of the valve plate and are also referred to as partial areas. As a result, improved operation of the turbine and thus of the exhaust gas turbocharger can be achieved in comparison with conventional solutions, so that, for example, a particularly advantageous and in particular low-fuel operation of an internal combustion engine equipped with the turbine and thus with the poppet valve according to the invention can be realized. Furthermore, excessive loads on the poppet valve and thus on the turbine can be kept low, so that the turbine can be particularly robust, in particular of parts of an actuator for moving the poppet valve. In addition, the poppet valve is particularly simple and therefore inexpensive to manufacture, so that the cost of the turbine can be kept to a particularly low level.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Herkömmliche Ventilteller von herkömmlichen Tellerventilen sind außenumfangsseitig streng kreisförmig ausgebildet. Dies führt insbesondere bei hohen Drehzahlen einer mit dem Tellerventil ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine zu einem sehr hohen Widerstand, welcher dem Bewegen, insbesondere einem Öffnen, des Tellerventils entgegensteht. In der Folge muss ein Aktor zum Bewegen des Tellerventils eine sehr große Arbeit leisten und somit eine hohe Menge an Energie verbrauchen, um das herkömmliche Tellerventil bewegen, insbesondere verschwenken, zu können. Die herkömmlicherweise streng kreisförmige Ausgestaltung des Ventiltellers, insbesondere dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche, führt darüber hinaus zu einem hohen Gegendruck für die Turbine, insbesondere während der Ventilteller geöffnet wird. Es wurde gefunden, dass dieser übermäßig hohe Gegendruck aus einer Rückströmung von Abgas resultiert, wobei sich diese Rückströmung hinter dem Ventilteller einstellt.The invention is based in particular on the following findings: Conventional valve disks of conventional disk valves have a strictly circular outer circumference. In particular at high speeds of an internal combustion engine equipped with the poppet valve, this leads to a very high resistance which prevents the poppet valve from moving, in particular opening. As a result, an actuator for moving the poppet valve has to do a great deal of work and thus consume a large amount of energy in order to be able to move, in particular pivot, the conventional poppet valve. The conventionally strictly circular configuration of the valve plate, in particular its outer circumferential surface, also leads to a high back pressure for the turbine, in particular while the valve plate is being opened. It has been found that this excessively high back pressure results from a backflow of exhaust gas, this backflow occurring behind the valve disk.
Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch das erfindungsgemäße Tellerventil vermieden werden. Die Ausnehmungen sind sogenannte Ausschnitte der außenumfangsseitigen Mantelfläche, welche sich in Umfangsrichtung des Ventiltellers um dessen axiale Richtung herum erstreckt. Durch die Ausnehmungen können übermäßige Turbulenzen und Rückströmungen hinter dem Ventilteller im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen vermieden oder reduziert werden, sodass der Ventilteller besonders einfach und somit arbeits- beziehungsweise energieverbrauchsarm bewegt, insbesondere geöffnet, werden kann. Außerdem kann dadurch ein übermäßiger Gegendruck für die Turbine vermieden werden. In der Folge können unerwünschte Bewegungen wie beispielsweise ein Flattern des Ventiltellers vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten gewährleistet werden kann. Außerdem können übermäßige Leckagen insbesondere bei hohen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden, sodass die Wahrscheinlichkeit, dass es zu übermäßig hohen Drehzahlen des Abgasturboladers kommt, besonders gering gehalten werden kann. Insbesondere ermöglicht der Ventilteller des erfindungsgemäßen Tellerventils eine verbesserte Strömung von Abgas, insbesondere um den Ventilteller herum und/oder in den Umgehungskanal.The aforementioned problems and disadvantages can now be avoided by the poppet valve according to the invention. The recesses are so-called cutouts of the outer circumferential surface, which extends in the circumferential direction of the valve disk around its axial direction. Excessive turbulence and backflow behind the valve plate can be avoided or reduced by the recesses in comparison to conventional solutions, so that the valve plate can be moved, in particular opened, in a particularly simple manner and thus with little work or energy consumption. This also prevents excessive back pressure for the turbine. As a result, undesirable movements such as fluttering of the valve plate can be avoided, so that a particularly advantageous noise behavior can be guaranteed. In addition, excessive leaks, in particular at high engine speeds, can be avoided, so that the probability that the exhaust gas turbocharger will experience excessive speeds can be kept particularly low. In particular, the valve disk of the poppet valve according to the invention enables an improved flow of exhaust gas, in particular around the valve disk and / or into the bypass channel.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only given in the particulars Combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Tellerventils gemäß einer ersten Ausführungsform für eine Turbine eines Abgasturboladers; und -
2 eine schematische Vorderansicht des Tellerventils gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
1 is a schematic front view of a poppet valve according to the invention according to a first embodiment for a turbine of an exhaust gas turbocharger; and -
2nd is a schematic front view of the poppet valve according to a second embodiment.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
Das Tellerventil
Das Tellerventil
Die auch als Taschen oder Ausschnitte bezeichneten Ausnehmungen
Durch die Ausnehmungen
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- TellerventilPoppet valve
- 1212th
- VentiltellerValve plate
- 1414
- BetätigungshebelOperating lever
- 1616
- außenumfangsseitige Mantelflächeouter circumferential surface
- 1818th
- AusnehmungRecess
- 2020
- DoppelpfeilDouble arrow
- 2222
- TeilbereichSubarea
- RR
- Radiusradius
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012207464 A1 [0002]DE 102012207464 A1 [0002]
- US 2014/0072412 A1 [0003]US 2014/0072412 A1 [0003]
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019000173.7A DE102019000173A1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Poppet valve for a turbine of an exhaust gas turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019000173.7A DE102019000173A1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Poppet valve for a turbine of an exhaust gas turbocharger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102019000173A1 true DE102019000173A1 (en) | 2020-07-16 |
Family
ID=71131744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019000173.7A Withdrawn DE102019000173A1 (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Poppet valve for a turbine of an exhaust gas turbocharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019000173A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012207464A1 (en) | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Supercharger for internal combustion engine of motor car, has operating element standing in active compound with valve disk for adjustment of valve disk position of disk to seat and supported at housing to be disconnected from disk |
US20140072412A1 (en) | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Honeywell International Inc. | Turbine wastegate |
-
2019
- 2019-01-11 DE DE102019000173.7A patent/DE102019000173A1/en not_active Withdrawn
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