DE102020123178A1 - Valve device of an exhaust gas guide section of an exhaust gas turbocharger and exhaust gas guide section of an exhaust gas turbocharger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung eines Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers, mit einem Ventilsystem (11) umfassend einen ersten Ventilkörper (9) zum Öffnen oder Schließen einer zwischen einem ersten Spiralkanal (4) und einem zweiten Spiralkanal (5) ausgebildeten Überströmöffnung (10) des Abgasführungsabschnitts (1) und einen zweiten Ventilkörper (30) zum Öffnen oder Schließen einer Durchströmöffnung (15) eines Umgehungskanals (14) des Abgasführungsabschnitts (1), wobei das Ventilsystem (11) an einem Ventilhebelarm (12) der Ventilvorrichtung (8) aufgenommen ist, und wobei der Ventilhebelarm (12) mit Hilfe einer Bewegungseinrichtung (18) der Ventilvorrichtung (8) bewegbar ist. Erfindungsgemäß ist der erste Ventilkörper (9) relativ zum zweiten Ventilkörper (30) bewegbar ausgebildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers. The invention relates to a valve device of an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger, with a valve system (11) comprising a first valve body (9) for opening or closing an overflow opening (10) of the exhaust gas routing section ( 1) and a second valve body (30) for opening or closing a flow opening (15) of a bypass channel (14) of the exhaust gas routing section (1), wherein the valve system (11) is accommodated on a valve lever arm (12) of the valve device (8), and wherein the valve lever arm (12) can be moved with the aid of a movement device (18) of the valve device (8). According to the invention, the first valve body (9) is designed to be movable relative to the second valve body (30). Furthermore, the invention relates to an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung eines Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Ferner betrifft die Erfindung einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.The invention relates to a valve device of an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger of the type indicated in the preamble of
Ventilvorrichtungen für Abgasführungsabschnitte sind bekannt. So weisen Abgasführungsabschnitte zur regelbaren Anströmung eines im Abgasführungsabschnitt drehbar aufgenommenen Turbinenrades einen Umgehungskanal auf, welcher mit Hilfe einer Ventilvorrichtung geöffnet oder geschlossen wird. Des Weiteren dienen bei insbesondere zweiflutig ausgebildeten Abgasführungsabschnitten die Ventilvorrichtungen zum Öffnen und Schließen einer zwischen den beiden Fluten ausgebildeten Überströmöffnung. Dabei kann die Ventilvorrichtung zum Öffnen und Schließen der Überströmöffnung und zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals ausgebildet sein. Das heißt mit anderen Worten, dass eine einzige Ventilvorrichtung, umfassend einen einzigen Ventilkörper, zur Regelung der Anströmung des Turbinenrades ausgebildet ist.Valve devices for exhaust gas routing sections are known. For example, exhaust gas guide sections have a bypass channel for the controllable inflow of a turbine wheel rotatably accommodated in the exhaust gas guide section, which bypass channel is opened or closed with the aid of a valve device. Furthermore, in the case of exhaust gas routing sections, in particular designed with two flows, the valve devices serve to open and close an overflow opening formed between the two flows. The valve device can be designed to open and close the overflow opening and to open and close the bypass channel. In other words, this means that a single valve device, comprising a single valve body, is designed to regulate the inflow onto the turbine wheel.
Im geöffneten Zustand ist der Ventilkörper in einem den Abgasführungsabschnitt durchströmenden Abgasstrom positioniert, und wird von diesem kraftbeaufschlagt. Hierdurch können Bewegungen des Ventilkörpers initiiert werden, welche zu Relativbewegungen zwischen dem Ventilkörper und einem ihn bewegbar im Abgasführungsabschnitt aufnehmenden Ventilhebelarm führen. Daraus können Geräusche, bspw. aufgrund eines Klapperns, resultieren.In the open state, the valve body is positioned in an exhaust gas stream flowing through the exhaust gas guide section and is subjected to a force by this stream. As a result, movements of the valve body can be initiated, which lead to relative movements between the valve body and a valve lever arm that accommodates it movably in the exhaust gas guide section. This can result in noises, for example due to rattling.
So geht aus der Patentschrift
Die Offenlegungsschrift
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine verbesserte Ventileinrichtung eines Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers bereitzustellen. Die weitere Aufgabe ist es einen verbesserten Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers anzugeben.The object of the present invention is to provide an improved valve device of an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger. The further object is to specify an improved exhaust-gas routing section of an exhaust-gas turbocharger.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ventileinrichtung eines Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved with a valve device of an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger with the features of
Eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung eines Abgasführungsabschnitts eines Abgasturboladers weist ein Ventilsystem auf, umfassend einen ersten Ventilkörper zum Öffnen oder Schließen einer zwischen einem ersten Spiralkanal und einem zweiten Spiralkanal ausgebildeten Überströmöffnung des Abgasführungsabschnitts und einen zweiten Ventilkörper zum Öffnen oder Schließen einer Durchströmöffnung eines Umgehungskanals des Abgasführungsabschnitts. Das Ventilsystem ist an einem Ventilhebelarm der Ventilvorrichtung aufgenommen. Der Ventilhebelarm ist mit Hilfe einer Bewegungseinrichtung der Ventilvorrichtung bewegbar. Erfindungsgemäß ist der erste Ventilkörper relativ zum zweiten Ventilkörper bewegbar ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, dass die beiden Ventilkörper relativ zueinander bewegbar sind. Der Vorteil ist in einer zumindest in einem gewissen Masse Entkoppelung von Öffnungs- oder Schließzeiten der Durchströmöffnung und der Überströmöffnung zu sehen. Das heißt mit anderen Worten, dass bspw. die Durchströmöffnung noch vollständig geschlossen sein kann, wobei die Überströmöffnung bereits zumindest teilweise geöffnet ist.A valve device according to the invention of an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger has a valve system, comprising a first valve body for opening or closing an overflow opening of the exhaust gas routing section formed between a first spiral channel and a second spiral channel, and a second valve body for opening or closing a throughflow opening of a bypass channel of the exhaust gas routing section. The valve system is accommodated on a valve lever arm of the valve device. The valve lever arm can be moved with the aid of a movement device of the valve device. According to the invention, the first valve body is designed to be movable relative to the second valve body. In other words, this means that the two valve bodies can be moved relative to one another. The advantage can be seen in an at least to a certain extent decoupling of opening or closing times of the flow opening and the overflow opening. In other words, this means that, for example, the flow-through opening can still be completely closed, with the overflow opening already being at least partially open.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ist der erste Ventilkörper relativ zum Ventilhebelarm unbewegbar an diesem aufgenommen. Das bedeutet, dass im Betrieb des Abgasturboladers zwischen dem ersten Ventilkörper und dem Ventilhebelarm durch am ersten Ventilkörper angreifenden Abgaskräfte, insbesondere pulsierende Abgaskräfte, keine Momente herbeigeführt werden können aufgrund der festen Verbindung. Somit ergibt sich auch kein Verschleiß aufgrund einer Reibung zwischen den beiden Bauteilen. Der relativ zum ersten Ventilkörper bewegbare zweite Ventilkörper kann, da er die Funktion der Schließung oder Öffnung der Durchgangsöffnung besitzt, scheibenformartig ausgebildet werden und weist somit ein geringes Gewicht auf, so dass mögliche Kontaktstellen mit dem Ventilhebelarm und/oder dem ersten Ventilkörper einen geringeren Verschleiß aufweisen.In one embodiment of the valve device according to the invention, the first valve body is immovably accommodated on the valve lever arm relative to the latter. This means that during operation of the exhaust gas turbocharger between the first valve body and the valve lever arm, no moments can be brought about by exhaust gas forces acting on the first valve body, in particular pulsating exhaust gas forces, due to the fixed connection. Thus, there is no wear due to friction between the two components. The second valve body, which is movable relative to the first valve body, since it has the function of closing or opening the through hole, can be used be formed benformartig and thus has a low weight, so that possible contact points with the valve lever arm and / or the first valve body have less wear.
Insbesondere ist eine an dem zweiten Ventilkörper angreifende Gaskraft nicht oszillierend sondern pulsierend, somit nur in eine Richtung schwellend.In particular, a gas force acting on the second valve body is not oscillating but pulsating, and thus swelling in only one direction.
Des Weiteren weist der zweite Ventilkörper im Betrieb der Ventilvorrichtung, da er mit dem ersten Ventilkörper nicht fest verbunden ist, eine geringere Temperatur auf, als der erste Ventilkörper, und weist somit geringere Temperaturschwankungen im Material und einen geringeren Verschleiß auf. Selbstredend weist der zweite Ventilkörper bereits aufgrund seiner Position an der Durchströmöffnung eine geringere Temperatur als der erste Ventilkörper auf, da er nicht dauerhaft unmittelbar von Abgas beaufschlagt wird. Furthermore, the second valve body has a lower temperature than the first valve body during operation of the valve device, since it is not firmly connected to the first valve body, and thus has fewer temperature fluctuations in the material and less wear. It goes without saying that the second valve body already has a lower temperature than the first valve body due to its position at the through-flow opening, since exhaust gas is not directly applied to it permanently.
Sofern der zweite Ventilkörper den ersten Ventilkörper zumindest teilweise umfassend ausgebildet ist und vice versa kann eine kompakte Ventilvorrichtung realisiert werden.If the second valve body is designed to at least partially encompass the first valve body and vice versa, a compact valve device can be implemented.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ist der Ventilhebelarm dem zweiten Ventilkörper gegenüberliegend angeordnet und mit diesem in Kontakt stehend ausgebildet. Somit steht der zweite Ventilkörper in unmittelbarem Kontakt mit dem Ventilhebelarm wodurch bei einer Bewegung des Ventilhebelarms, insbesondere bei Herbeiführung einer Schließung der Durchströmöffnung, der zweite Ventilkörper ohne Zeitverzögerung die Durchströmöffnung schließend angeordnet werden kann.In a further embodiment of the valve device according to the invention, the valve lever arm is arranged opposite the second valve body and is designed to be in contact with it. The second valve body is thus in direct contact with the valve lever arm, so that when the valve lever arm moves, in particular when the throughflow opening is closed, the second valve body can be arranged to close the throughflow opening without a time delay.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ist eine den Kontakt bildende Ventilhebelarmfläche des Ventilhebelarms komplementär zu einer den Kontakt bildenden gegenüberliegenden Abschnittsfläche des zweiten Ventilkörpers ausgebildet, wodurch vorteilhaft ein dichtender Kontakt, oder mit anderen Worten eine Dichtfläche ausgebildet werden kann.In a further embodiment of the valve device according to the invention, a valve lever arm surface of the valve lever arm forming the contact is designed to be complementary to an opposite section surface of the second valve body forming the contact, as a result of which a sealing contact, or in other words a sealing surface, can advantageously be formed.
Sofern der Ventilhebelarm und der zweite Ventilkörper im Bereich des Kontakts in Richtung des ersten Ventilkörpers konvex gekrümmt ausgebildet sind, besteht der Vorteil einer klemmfreien Bewegbarkeit des zweiten Ventilkörpers relativ zum Ventilhebelarm. Der Vorteil ist eine Herbeiführung einer vergrößerten Kontaktfläche im Vergleich mit einer nicht gekrümmten Kontaktfläche. Des Weiteren werden in einer Öffnungsposition der Ventilkörper die Ventilkörper von Abgasen gegen den Ventilhebelarm gedrückt, wobei aufgrund der gekrümmten Ausführung, insbesondere der konvex gekrümmten Ausführung, insbesondere kalottenförmigen Ausführung, eine Zentrierung der Ventilkörper am Ventilhebelarm herbeigeführt wird und ein, insbesondere Rasseln vermieden oder zumindest reduziert wird. Ein weiterer Vorteil der gekrümmten Flächen ist die Ausbildung einer großen Dichtfläche zwischen dem Ventilhebelarm und dem zweiten Ventilkörper in einer Schließstellung der Ventilkörper. If the valve lever arm and the second valve body are convexly curved in the area of contact in the direction of the first valve body, there is the advantage of the second valve body being able to move relative to the valve lever arm without jamming. The advantage is a creation of an increased contact area compared to a non-curved contact area. Furthermore, when the valve bodies are in an open position, the valve bodies are pressed by exhaust gases against the valve lever arm, with the curved design, in particular the convexly curved design, in particular the dome-shaped design, centering the valve bodies on the valve lever arm and avoiding or at least reducing rattling in particular will. A further advantage of the curved surfaces is the formation of a large sealing surface between the valve lever arm and the second valve body when the valve body is in a closed position.
Sofern zur Positionssicherung des zweiten Ventilkörpers relativ zum Ventilhebelarm ein Vorspannelement ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit bei bereits geöffneter Überströmöffnung die Durchströmöffnung gesichert geschlossen zu halten.If a pretensioning element is designed to secure the position of the second valve body relative to the valve lever arm, it is possible to keep the throughflow opening securely closed when the overflow opening is already open.
Zur Reduzierung von Verschleiß und Erhöhung einer Dauerbelastung des Vorspannelementes ist dieses zwischen dem zweiten Ventilkörper und dem Ventilhebelarm angeordnet. An dieser Position ist das Vorspannelement nur bei geöffnetem Durchströmkanal von Abgas, insbesonderem heißem Abgas umströmt, so dass die thermische Dauerbelastung des Vorspannelementes durch die Abgasumströmung unterbrochen ist. Dadurch kann seine Lebensdauer gesteigert werden.In order to reduce wear and increase permanent loading of the prestressing element, this is arranged between the second valve body and the valve lever arm. At this position, exhaust gas, in particular hot exhaust gas, flows around the prestressing element only when the through-flow channel is open, so that the permanent thermal load on the prestressing element is interrupted by the exhaust gas flow around it. This can increase its lifespan.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers, umfassend einen ersten Spiralkanal, einen zweiten Spiralkanal und einen Umgehungskanal, wobei der Umgehungskanal zur Umgehung eines im Abgasführungsabschnitt drehbar aufgenommenen Turbinenrades ausgebildet ist, und wobei der Umgehungskanal eine Durchströmöffnung aufweist, und wobei zwischen dem ersten Spiralkanal und dem zweiten Spiralkanal eine Überströmöffnung vorgesehen ist, welche zur Herbeiführung einer Überströmung von Abgas des ersten Spiralkanals in den zweiten Spiralkanal und vice versa ausgestaltet ist, und wobei eine Ventilvorrichtung dem Abgasführungsabschnitt zugeordnet ist, mit deren Hilfe die Überströmöffnung und die Durchströmöffnung zu Öffnen oder zu Schließen ist, und wobei zur Reduzierung von Verschleiß die Ventilvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist. Der Vorteil ist die Realisierung eines verschleißreduzierten Abgasführungsabschnitts, welcher somit eine höhere Lebensdauer aufweist, wodurch sich so genannten Garantie- und Kulanzkosten reduzieren lassen. Des Weiteren kann insbesondere aufgrund der relativ zueinander bewegbaren Ventilkörper ein Betrieb des Abgasturboladers verbessert an einen Betrieb einer mit dem Abgasturbolader thermodynamisch gekoppelten Verbrennungsmaschine weiter verbessert werden, wodurch eine Verbrauchsreduzierung und/oder Leistungssteigerung der Verbrennungskraftmaschine herbeigeführt werden kann. The second aspect of the invention relates to an exhaust gas duct section of an exhaust gas turbocharger, comprising a first spiral duct, a second spiral duct and a bypass duct, the bypass duct being designed to bypass a turbine wheel rotatably accommodated in the exhaust gas duct section, and the bypass duct having a flow opening, and between the first Spiral channel and the second spiral channel an overflow opening is provided, which is designed to bring about an overflow of exhaust gas from the first spiral channel into the second spiral channel and vice versa, and wherein a valve device is assigned to the exhaust gas guide section, with the help of which the overflow opening and the throughflow opening can be opened or is to be closed, and wherein, in order to reduce wear, the valve device is designed according to one of
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. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
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1 in einem Schnitt einen Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers mit einer Ventilvorrichtung gemäß dem Stand der Technik in einer ersten Betriebsposition, -
2 in einer perspektivischen Darstellung die Ventilvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, -
3 in einem Schnitt dieVentilvorrichtung gemäß 2 , -
4 in einer perspektivischen Darstellung die Ventilvorrichtung gem.2 in einer ersten Betriebsposition in einem Abgasführungsabschnitt eines Abgasturboladers, -
5 in einem Schnitt eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel, -
6 in einem Schnitt die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel in der ersten Betriebsposition, und -
7 in einem Schnitt die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Zwischenposition.
-
1 in a section, an exhaust gas guide section of an exhaust gas turbocharger with a valve device according to the prior art in a first operating position, -
2 in a perspective view, the valve device according to the prior art, -
3 in a section according to thevalve device 2 , -
4 in a perspective view, the valve device gem.2 in a first operating position in an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger, -
5 in a section a valve device according to the invention in a first embodiment, -
6 in a section, the valve device according to the invention in a second embodiment in the first operating position, and -
7 in a section, the valve device according to the invention according to the second embodiment in an intermediate position.
Ein gemäß
Der Abgasführungsabschnitt 1 besitzt weiter einen Umgehungskanal 14 zur Umgehung des Turbinenrades, wobei der Umgehungskanal 14 eine Durchströmöffnung 15 aufweist, über die Abgas am Turbinenrad vorbei geführt werden kann.The exhaust
Der Abgasführungsabschnitt 1 ist mit einem Abgaskrümmer 6 der Verbrennungskraftmaschine 7 verbunden, so dass das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 7 über den Eintrittskanal 3 in die Spiralkanäle 4, 5 eintreten kann um das Turbinenrad zu beaufschlagen.The exhaust
Zur Anpassung eines Betriebsverhaltens des Abgasturboladers 2 an die Fluidströmung der Verbrennungskraftmaschine 7, und somit an die Verbrennungskraftmaschine 7, ist im Abgasführungsabschnitt 1 eine Ventilvorrichtung 8 mit einem Ventilsystem 11 zur Trennung und zur Verbindung des ersten Spiralkanals 4 und des zweiten Spiralkanals 5 sowie zum Öffnen oder Schließen der Durchströmöffnung 15 angeordnet. Zur Trennung der beiden Spiralkanäle 4, 5 ist ein erster Ventilkörper 9 des Ventilsystems 11 in der Überströmöffnung 10, mit deren Hilfe die beiden Spiralkanäle 4, 5 miteinander durchströmbar ausgebildet sind, angeordnet. Das Ventilsystem 11 umfasst weiter einen zweiten Ventilkörper 30, welcher zum Schließen des Umgehungskanals 14 in der Durchströmöffnung 15 angeordnet ist. Zur Bewegung des ersten Ventilkörpers 9 und des zweiten Ventilkörpers 30 ist ein Ventilhebelarm 12 der Ventilvorrichtung 8 ausgebildet, welcher mit zumindest einem der beiden Ventilkörper 9, 30 fest verbunden ist. Im Stand der Technik ist der Ventilhebelarm 12 fest mit den beiden Ventilkörpern 9, 30, welche einstückig ausgebildet sind, verbunden wobei ein Ventilarm 13 des Ventilsystems 11 der festen Verbindung dient.In order to adapt the operating behavior of the
In einer ersten Betriebsposition, der Schließposition des ersten Ventilkörpers 9, wie sie in
In einer zweiten Betriebsposition des Ventilsystems 11 ist die Überströmöffnung 10 geöffnet und Abgas kann aus dem ersten Spiralkanal 4 in den zweiten Spiralkanal 5 überströmen und vice versa. D. h., dass Abgas von dem einen Spiralkanal 4; 5 in den anderen Spiralkanal 5; 4 über die Überströmöffnung 10 überströmen kann. Ebenso ist in der zweiten Position des Ventilsystems 11, welche einer Öffnungsposition entspricht, die Durchströmöffnung 15 des Umgehungskanals 14 geöffnet. Das heißt, dass ebenso Abgas über den Umgehungskanal 14 an dem Turbinenrad vorbei strömen kann. Eine Durchflussmenge des Abgases bzw. sein Massenstrom, welche über den Umgehungskanal 14 geleitet wird, ist abhängig von einer Öffnungsposition des Ventilsystems 11. Das heißt mit anderen Worten, dass aufgrund der einstückigen Form des ersten Ventilkörpers 9 und des zweiten Ventilkörpers 30 in einer Öffnungsposition, die zur Öffnung der Überströmöffnung 10 vorgesehen ist, ebenso eine in Abhängigkeit von der Öffnungsposition ausgebildete Abgasmenge über den Umgehungskanal 14 strömen kann. Das bedeutet, dass die Ventileinrichtung 8 gemäß dem Stand der Technik bei einer Öffnung der Überströmöffnung 10 sofort und unmittelbar die Durchströmöffnung 15 geöffnet wird. Sofern sich das Ventilsystem 11 in einer maximalen Öffnungsposition befindet, sind die Überströmöffnung 10 und die Durchströmöffnung 15 vollständig, im Sinne von maximal geöffnet.In a second operating position of the
Das Ventilsystem 11 ist zwischen der ersten Betriebsposition und der zweiten Öffnungsposition in weitere Betriebspositionen, so genannten Zwischenpositionen anzuordnen, so dass die über die Überströmöffnung 10 und/oder die Durchströmöffnung 15 strömende Abgasmenge zur Erzielung eines gemäß der durchströmenden Abgasmenge höchstmöglichen Wirkungsgrades des Abgasturboladers 2 anpassbar ist.The
Der Ventilhebelarm 12 ist mit einer Bewegungseinrichtung 18 der Ventilvorrichtung 8 zur Bewegung des Ventilsystems 11 verbunden. Er ist zur Verschwenkung an seinem vom Ventilsystem 11 abgewandt ausgebildeten Hebelarmende 19 um eine Schwenkachse 20 ausgebildet. Hierzu ist am Hebelarmende 19 eine Verstellwelle 21 die Schwenkachse 20 aufweisend angeordnet. Diese ist in einer im Abgasführungsabschnitt 1 ausgebildeten Führungsöffnung 22 verdrehbar aufgenommen.The
Zur Herbeiführung eines bevorzugten Schließens und Öffnens der Überströmöffnung 10 und der Durchströmöffnung 15 weist der erste Ventilkörper 9 einen vom Ventilhebelarm 12 abgewandt ausgebildeten Vorsprung 16 auf. In Abhängigkeit einer Kontur 17 des Vorsprungs 16 können bestimmte Öffnungs- und Schließzeiten sowie ein effektiv freigegebener Strömungsquerschnitt der Überströmöffnung 10 in Abhängigkeit einer Bewegung des Ventilhebelarms 12 realisiert werden. Des Weiteren kann die Kontur 17 zur Realisierung eines bestimmten Durchflusses in der Durchströmöffnung 15 ausgebildet sein.In order to bring about a preferred closing and opening of the
In den
Der Ventilhebelarm 12 ist an seinem dem Ventilarm 13 zugewandt ausgebildeten Ende diesen in einer Aufnahmeöffnung 28 aufnehmend ausgeführt, wie in
Zwischen dem Ventilarm 13 und dem Ventilhebelarm 12 liegt ein erster Bewegungsspalt 34 und zwischen dem Boden 24 und dem Ventilhebelarm 12 liegt ein zweiter Bewegungsspalt 35 vor, wobei bei einem Kontakt der sich gegenüberliegenden Flächen, die die Bewegungsspalte 34, 35 bilden Verschleiß entsteht. Beide Bewegungsspalte 34, 35 sind in ihrer axialen und radialen Ausdehnung abhängig von Temperaturen des Abgases. Das Ventilsystem 11, insbesondere der erste Ventilkörper 9, der zweite Ventilkörper 30 und der Ventilarm 13 sowie ein dem Ventilarm 13 zugewandter Abschnitt des Ventilhebelarms 12 sind dauerhaft dem Abgasstrom unmittelbar ausgesetzt und von diesem beaufschlagt. Des Weiteren ist insbesondere der erste Ventilkörper 9 der Abgasströmung mit ihren in Abhängigkeit eines Betriebspunktes der Verbrennungskraftmaschine 7 unterschiedlichen Drücken und innerhalb der Abgasströmung ausgebildeten Druckwellen dauerhaft ausgesetzt. Das heißt mit anderen Worten, dass Abgaskräfte auf insbesondere den ersten Ventilkörper 9 wirken und dieser einer Wechselbelastung unterliegt, wodurch Verschleiß insbesondere im Bereich des zweiten Bewegungsspaltes 35 und aufgrund eines Verkippens des Ventilarms 13 relativ zu einem Ventilhebelarmabschnitt 36 des Ventilhebelarms 12, welcher zwischen dem Sicherungselement 33 und dem Boden 24 ausgebildet ist, bevorzugt in einem dem Boden 24 nahen Bereich und einem dem Sicherungselement 33 nahen Bereich des Ventilarms 13 und des Ventilhebelarmabschnitts 36 entsteht.There is a
Auch die Temperatur des Abgasstromes schwankt abhängig vom Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 7. Eine räumliche Ausdehnung des Ventilsystems 11 und des Ventilhebelarms 12 ist ebenfalls abhängig von der Temperatur des Abgasstromes und somit ebenfalls mit dem Betrieb des Verbrennungskraftmaschine 7 schwankend bzw. veränderlich. Dies ist in der ersten Betriebsposition der Ventilvorrichtung 8 hinsichtlich einer ungewünschten Geräuschemission irrelevant, jedoch greifen am Ventilkörper 9 insbesondere bei maximaler Öffnungsposition nahezu vollumfänglich Kräfte des Abgasstromes an, die bspw. zu einem Rasseln aufgrund einer Bewegung des Ventilsystems 11 relativ zum Ventilhebelarm 12 führen.The temperature of the exhaust gas flow also fluctuates depending on the operation of the
Eine gemäß
Der Ventilarm 13, welcher einer festen Verbindung des Ventilsystems 11 mit dem Ventilhebelarm 12 dient, ist mit dem ersten Ventilkörper 9 fest verbunden. Das heißt, dass der Ventilarm 13 relativ zum ersten Ventilkörper 9 unbewegbar an diesem aufgenommen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist er einstückig mit dem ersten Ventilkörper 9 ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, dass der erste Ventilkörper 9 den Ventilarm 13 aufweist, welcher mit dem Ventilhebelarm 12 fest und unbewegbar verbunden ist. Der zweite Ventilkörper 30, welcher neben seiner ursprünglichen Funktion dem Schließen der Durchströmöffnung 15, einer Bedeckung des Innenraums 23 dient, ist den Ventilarm 13 umfassend ausgebildet. Damit der Innenraum 23 vollständig bedeckt ist und eine gesicherte Abdichtung der Durchströmöffnung 15 realisiert werden kann, ist der zweite Ventilkörper 30 sich in radialer Richtung über den ersten Ventilkörper 9 hinaus erstreckend ausgebildet, unter Ausbildung der Anlagefläche 26. Das bedeutet, dass ein erster Radius R1 des ersten Ventilkörpers 9, welcher ein Außenradius einer dem zweiten Ventilkörper 30 zugewandten Ventilfläche 42 des ersten Ventilkörpers 9 ist, kleiner ausgebildet ist als ein zweiter Radius R2 des zweiten Ventilkörpers, welcher einem Außenradius der Anlagefläche 26 entspricht. geschlossenen Zustand der Überströmöffnung 10 und der Durchströmöffnung 15 ist somit ausgehend von der Anlagefläche 26 in Richtung der ersten Ventillängsachse 25 zwischen dem ersten Ventilkörper 9 und dem zweiten Ventilkörper 30 ein Kontakt ausgebildet, wobei der Kontakt zwischen einer Ringfläche 43 des zweiten Ventilkörpers 30 und der Ventilfläche 42 gebildet ist, wobei die Ringfläche 43 in Richtung der Ventillängsachse 25 der Anlagefläche 26 benachbart positioniert ist.The
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der zweite Ventilkörper 30 eine Führungshülse 37 zur gesicherten Führung des Ventilsystems 11 mit Hilfe der Aufnahme des Ventilarms 13 in der Führungshülse 37 auf. Die Führungshülse 37 ist an einer die Abdeckung des Innenraums 23 realisierenden Abdeckscheibe 44 des zweiten Ventilkörpers 30 befestigt, wobei die Abdeckscheibe 44 die Anlagefläche 26 sowie die Ringfläche 43 umfasst. Die Führungshülse 37 ist bevorzugt einstückig mit der Abdeckscheibe 44 ausgebildet. Sie weist zur Stabilisierung des Ventilsystems 11 eine große in Richtung der ersten Ventillängsachse 25 ausgebildete Länge L auf.In the present exemplary embodiment, the
Die Ventillängsachse 25 des ersten Ventilkörpers 9 und eine zweite Ventillängsachse 38 des zweiten Ventilkörpers 30 sind koaxial ausgebildet. Ebenso könnten die beiden Ventillängsachsen 25, 28 auch von einander beabstandet ausgebildet sein, wobei dann der zweite Ventilkörper 30 zum Ventilsitz 27 asymmetrisch angeordnet werden könnte. Das heißt mit anderen Worten, dass abschnittsweise eine größere Überdeckung des Ventilsitzes 27 durch den Ventilkörper 30 realisiert wäre, wodurch Dichtheitsvorteile erzielt werden könnten.The longitudinal valve axis 25 of the
Der zweite Ventilkörper 30 ist den ersten Ventilkörper 9 zumindest teilweise umfassend ausgebildet und vice versa. Somit kann der erste Ventilkörper 9 den zweiten Ventilkörper 30, insbesondere dessen Führungshülse 37 aufnehmen und es kann der zweite Ventilkörper 30 den Innenraum 23 bedecken, damit ein Einströmen von Abgas in den Innenraum 23 auch im geöffneten Zustand der Überströmöffnung 10 und/oder der Durchströmöffnung 15 bevorzugt vermieden, zumindest jedoch reduziert ist.The
Zwischen dem ersten Ventilkörper 9 und dem zweiten Ventilkörper 30 liegen zwei in Richtung der Ventillängsachsen 25, 38 ausgebildete Abstände, ein erster Abstand 39 und ein zweiter Abstand 40 sowie ein in radialer Richtung ausgebildeter dritter Abstand 41 vor. Diese Abstände 39, 40, 41 sind zum einen für die Bewegbarkeit des zweiten Ventilkörpers 30 erforderlich, jedoch zum anderen auch aufgrund von Ausdehnungsänderungen der Ventilvorrichtung 8 im Betrieb. Somit sind die Abstände 39, 40, 41 in Abhängigkeit von den Temperaturen, den Drücken und der Bewegung der Ventilvorrichtung 8 veränderlich.Between the
Damit insbesondere bei geschlossener Über- und Durchströmöffnung 10, 15 eine Dichtheit zwischen dem ersten Ventilkörper 9 und dem zweiten Ventilkörper 30 zumindest weitestgehend realisiert werden kann, weist der erste Abstand 39 eine Wert größer Null auf. Das heißt mit anderen Worten, dass kein Kontakt zwischen dem ersten Ventilkörper 9 und dem zweiten Ventilkörper 15 ausgebildet ist.So that a tight seal between the
Zur Reduzierung eines Verschleißes, insbesondere aufgrund von in axialer Richtung auf das Ventilsystem 11 angreifenden Abgaskräften, ist zumindest einer der axialen Abstände 39, 40 zur Vermeidung eines Kontaktes zwischen dem ersten Ventilkörper 9 und dem zweiten Ventilkörper 30 ausgeführt, das heißt mit anderen Worten, dass er einen Wert größer Null aufweist. Zur Stabilisierung des Ventilsystems 11 ist eine möglichst lang ausgebildete Führungshülse 37 erforderlich, jedoch muss sie zur gesicherten Führung den Boden 24 nicht berühren, da bereits der Kontakt zwischen den beiden Ventilkörpern 9, 30 ausgebildet werden kann. Somit ist der zweite Abstand 40, welcher zur Vermeidung eines Kontaktes ausgebildet ist, zwischen der Führungshülse 37 und dem Boden 24 realisiert. Zwischen der Führungshülse 37 und dem Ventilarm 13 ist der radiale dritte Abstand 41 ausgebildet. Somit kann bei Ausbildung der Führungshülse 37 eine hinreichende Führung des Ventilsystems 11 erzielt werden, bei gleichzeitiger Vermeidung eines verschleißproduzierenden Kontaktes.In order to reduce wear, in particular due to exhaust gas forces acting on the
Mit der vorstehend beschriebenen Positionierung der Abstände 39, 40, 41 lässt sich eine verschleißreduzierte Bewegbarkeit des zweiten Ventilkörpers 30 bei dennoch hoher Beweglichkeit desselben herbeiführen. Des Weiteren ist aufgrund der Positionierung des Kontaktes im Bereich des ersten Abstandes 39 mit dem ersten Radius R1 zwischen dem ersten Ventilkörper 9 und dem zweiten Ventilkörper 30 eine große Aufprallfläche ausgebildet, wodurch sich die auf das Ventilsystem 11 wirkenden Schließdrücke zwischen den beiden Ventilkörpern 9, 30 im Vergleich zum Stand der Technik reduzieren lassen.With the above-described positioning of the
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ventilhebelarm 12 dem zweiten Ventilkörper 30 gegenüberliegend angeordnet und mit diesem in Kontakt stehend ausgebildet. Dadurch ist eine zuverlässige Bewegung des zweiten Ventilkörpers 30, welcher relativ zum ersten Ventilkörper 9 bewegbar ist, ausgebildet. Das heißt mit andren Worten, dass bei einem vorgesehenen Schließvorgang der Durchströmöffnung 15 der Ventilhebelarm 12 unmittelbar auf das zweite Ventilelement 30 wirkt und dieses in seine vorgesehene Schließposition bewegt, bis zum Aufsetzen der Anlagefläche 26 auf den Ventilsitz 27.In the present exemplary embodiment, the
Eine den Kontakt zwischen dem Ventilhebelarm 12 und dem zweiten Ventilkörper 30 bildende Ventilhebelarmfläche 45 des Ventilhebelarms 12 ist komplementär zu einer diesen Kontakt bildenden gegenüberliegenden Abschnittsfläche 46 des zweiten Ventilkörpers 30 ausgebildet, wobei die Ventilhebelarmfläche 45 in Richtung des Vorsprungs 16 konvex ausgeführt ist. Die Abschnittsfläche 46 ist ein Abschnitt der Abdeckscheibe 44 und schließt sich in Richtung der zweiten Ventillängsachse 38 an die Ringfläche 43, jedoch in axialer Richtung von dieser abgewandt an. Das heißt mit anderen Worten, der Ventilhebelarm 12 und der zweite Ventilkörper 30 sind im Bereich des Kontakts in Richtung des ersten Ventilkörpers 12 konvex gekrümmt ausgebildet. Ebenso kann die Krümmung auch eine sphärische Krümmung sein.A valve
In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel sind die den Kontakt bildenden Flächen 44, 45 bezogen auf den Boden 24 konkav gekrümmt ausgebildet. Dabei ist ein sich an die Fläche 44 in radialer Richtung von der ersten Ventillängsachse 25 abgewandt erstreckender angrenzender Ring oder ein Ringabschnitt ausgestaltet. Zwischen dem Ringabschnitt und der gegenüberliegenden Fläche des zweiten Ventilkörpers 30 ist zu Bewegbarkeit des zweiten Ventilkörpers 30 ein Spalt ausgebildet, wobei der Ringabschnitt als Grenzanschlag dient.In an exemplary embodiment that is not shown in detail, the
Die Krümmungen, insbesondere die konvexen Krümmungen dienen einer verbesserten Bewegbarkeit des zweiten Ventilkörpers 30.The curvatures, in particular the convex curvatures, serve to improve the mobility of the
In
In den
Zwischen dem zweiten Ventilkörper 30 und dem Ventilhebelarm 12 ist ein Vorspannelement 47 angeordnet, welches eine Niederhalterfunktion aufweist. Dies bedeutet, dass gemäß einer Vorspannkraft des Vorspannelementes 47 der zweite Ventilkörper 30 die Anlagefläche 26 so lange mit dem Ventilsitz 27 dichtend in Kontakt stehen kann, bis die Vorspannkraft überwunden ist. Damit ist es möglich die Überströmöffnung 10 mit Hilfe des Ventilhebelarms 12 zu öffnen, wobei die Durchströmöffnung 10 geschlossen ist, wie es in
Der zweite Ventilkörper 30 kann vom Ventilsitz 27 mit Hilfe des ersten Ventilkörpers 9 abgehoben werden, sofern der erste Abstand 39 einen Wert Null aufweist, der erste Ventilkörper 9 somit mit dem zweiten Ventilkörper 30 in Kontakt steht.The
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Vorspannelement 47 in Form einer Spiralfeder ausgebildet. Es kann jedoch auch eine andere Form ausweisen, bspw. kann es in Form einer Tellerfeder ausgeführt sein.In the present exemplary embodiment, the
Das Vorspannelement 47 könnte zur Erzielung des gleichen Effektes, nämlich die Öffnung der Überströmöffnung 10 ohne die Öffnung der Durchströmöffnung 15 auch zwischen dem Boden 24 und dem Führungselement 37des zweiten Ventilkörpers 30 angeordnet sein. Die Positionierung zwischen dem Ventilhebelarm 12 und dem zweiten Ventilkörper 30 ist jedoch zu bevorzugen, da der erste Ventilkörper 9 und somit sein Boden 24 kontinuierlich von Abgas umströmt sind.To achieve the same effect, namely the opening of the
Somit ist das Ventilsystem 11 ausgebildet, welches den ersten Ventilkörper 9 und den zweiten Ventilkörper 30 umfasst, wobei die beiden Ventilkörper 9, 30 mit einem einzigen Ventilhebelarm 12 bewegbar sind, und wobei eine Öffnung oder Schließung der Überströmöffnung 10 und der Durchströmöffnung 15 zu unterschiedlichen Zeitpunkten stattfinden können. Damit kann ein verbesserter Betrieb des Abgasturboladers 2 in Verbindung mit der Verbrennungskraftmaschine 7 realisiert werden, da zwischen einer so genannten Stauaufladung, welche sich bei einem zwei- oder mehrflutigen Abgasturbolader 2 durch eine geöffnete Überströmöffnung 10 kennzeichnet, und einer so genannten Stoßaufladung, welche sich durch eine geschlossene Überströmöffnung 10 auszeichnet, weiter differenziert werden kann. Somit können der Abgasturbolader 2 und die Verbrennungskraftmaschine 7 bei höheren Wirkungsgraden betrieben werden.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Abgasführungsabschnittexhaust routing section
- 22
- Abgasturboladerexhaust gas turbocharger
- 33
- Eintrittskanalentry channel
- 44
- Erster SpiralkanalFirst spiral canal
- 55
- Zweiter SpiralkanalSecond spiral canal
- 66
- Abgaskrümmerexhaust manifold
- 77
- Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
- 88th
- Ventilvorrichtungvalve device
- 99
- Erster VentilkörperFirst valve body
- 1010
- Überströmöffnungoverflow opening
- 1111
- Ventilsystemvalve system
- 1212
- Ventilhebelarmvalve lever arm
- 1313
- Ventilarmvalve arm
- 1414
- Umgehungskanalbypass channel
- 1515
- Durchströmöffnungflow opening
- 1616
- Vorsprunghead Start
- 1717
- Konturcontour
- 1818
- Bewegungseinrichtungmoving device
- 1919
- Hebelarmendelever end
- 2020
- Schwenkachsepivot axis
- 2121
- Verstellwelleadjusting shaft
- 2222
- Führungsöffnungguide hole
- 2323
- Innenrauminner space
- 2424
- Bodenfloor
- 2525
- Erste VentillängsachseFirst longitudinal valve axis
- 2626
- Anlageflächecontact surface
- 2727
- Ventilsitzvalve seat
- 2828
- Aufnahmeöffnungintake opening
- 2929
- Öffnungslängsachseopening longitudinal axis
- 3030
- Zweiter VentilkörperSecond valve body
- 3131
- Armlängsachsearm longitudinal axis
- 3232
- Endeend
- 3333
- Sicherungselementfuse element
- 3434
- Erster BewegungsspaltFirst movement gap
- 3535
- Zweiter BewegungsspaltSecond movement gap
- 3636
- Ventilhebelarmabschnittvalve lever arm section
- 3737
- Führungshülseguide sleeve
- 3838
- Zweite VentillängsachseSecond longitudinal valve axis
- 3939
- Erster AbstandFirst distance
- 4040
- Zweiter Abstandsecond distance
- 4141
- Dritter AbstandThird distance
- 4242
- Ventilflächevalve face
- 4343
- Ringflächering surface
- 4444
- Abdeckscheibecover disc
- 4545
- Ventilhebelarmflächevalve lever arm surface
- 4646
- Abschnittsflächesection area
- 4747
- Vorspannelement biasing element
- KK
- Kraftflusslinieforce flow line
- LL
- Längelength
- R1R1
- Erster RadiusFirst Radius
- R2R2
- Zweiter Radiussecond radius
- TT
- Trennwandpartition wall
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102012015536 B2 [0004]DE 102012015536 B2 [0004]
- WO 2017/108160 A1 [0005]WO 2017/108160 A1 [0005]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240060446A1 (en) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | Borgwarner Inc. | Valve for a dual-volute turbine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012015536A1 (en) | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Audi Ag | Exhaust system for internal combustion engine, has valve disk that is arranged in closed position such that longitudinal center axis spaced apart from longitudinal central axis of valve opening is present |
DE102016006719A1 (en) | 2016-06-01 | 2017-02-09 | Daimler Ag | Turbine for an exhaust gas turbocharger |
WO2017108160A1 (en) | 2015-12-21 | 2017-06-29 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger and method for operating an exhaust gas turbocharger |
DE102018115445A1 (en) | 2018-06-27 | 2020-01-02 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Control device for an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger |
DE102020113799A1 (en) | 2019-06-04 | 2020-12-10 | Borgwarner Inc. | VALVE ARRANGEMENT |
-
2020
- 2020-09-04 DE DE102020123178.4A patent/DE102020123178A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012015536A1 (en) | 2012-08-06 | 2014-02-06 | Audi Ag | Exhaust system for internal combustion engine, has valve disk that is arranged in closed position such that longitudinal center axis spaced apart from longitudinal central axis of valve opening is present |
WO2017108160A1 (en) | 2015-12-21 | 2017-06-29 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Exhaust gas guide section for an exhaust gas turbocharger and method for operating an exhaust gas turbocharger |
DE102016006719A1 (en) | 2016-06-01 | 2017-02-09 | Daimler Ag | Turbine for an exhaust gas turbocharger |
DE102018115445A1 (en) | 2018-06-27 | 2020-01-02 | Ihi Charging Systems International Gmbh | Control device for an exhaust gas routing section of an exhaust gas turbocharger |
DE102020113799A1 (en) | 2019-06-04 | 2020-12-10 | Borgwarner Inc. | VALVE ARRANGEMENT |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240060446A1 (en) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | Borgwarner Inc. | Valve for a dual-volute turbine |
US12044162B2 (en) * | 2022-08-16 | 2024-07-23 | Borgwarner Inc. | Valve for a dual-volute turbine |
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---|---|---|---|
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