DE19646786C2

DE19646786C2 - Blow-off valve for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE19646786C2
Application number: DE19646786A
Authority: DE
Inventors: Joachim Huster
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2016-11-14
Also published as: DE19646786A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abblaseventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a relief valve according to the preamble of the claim 1.

Ein Abblaseventil dieser Art wird in Brennkraftmaschinen verwendet zum Steuern von Gasströmen, wobei das Abblaseventil im Betrieb mindestens einseitig mit einer Heißgasleitung verbunden ist und bei Bedarf - je nach Anwendung und kontrolliert durch das Abblaseventil - ein Gasstrom durch eine Abblaseöffnung in die Heißgasleitung eingelassen oder aus der Heißgasleitung abgelassen werden soll. Typische mit solchen Abblaseventilen bestückte Heißgasleitungen an Brennkraftmaschinen sind beispielsweise Abgasleitungen oder Ladeluftleitungen bei aufgeladenen Dieselmotoren. Verschiedene Anwendungen solcher Abblaseventile sind bekannt, beispielsweise bei Dieselmotoren mit Turboaufladung, um einen Gasstrom in Form von komprimierter Ladeluft unter bestimmten Betriebsbedingungen aus der Ladeluftleitung in die Abgasleitung des Motors gesteuert überzuleiten und so eine Verbesserung des Betriebsverhaltens des Motors zu erzielen, oder bei aufgeladenen Dieselmotoren mit Abgasrückführung, um die der Ladeluft beizumischenden Verbrennungsabgase gesteuert aus der Hauptabgasrückführleitung in Umwegleitungen abzublasen und so beispielsweise in bestimmten Betriebszuständen am Ladeluftkühler vorbeizuführen.A relief valve of this type is used in internal combustion engines to control Gas flows, the relief valve in operation at least on one side with a Hot gas line is connected and if necessary - depending on the application and controlled by the blow-off valve - a gas flow through a blow-off opening into the hot gas line should be let in or let out of the hot gas line. Typical with such Blow-off valves equipped hot gas lines on internal combustion engines are for example Exhaust pipes or charge air pipes for supercharged diesel engines. Various Applications of such relief valves are known, for example in diesel engines Turbo charging to take a gas stream in the form of compressed charge air certain operating conditions from the charge air line into the exhaust pipe of the engine controlled transfer and thus an improvement in the operating behavior of the engine achieve, or in the case of supercharged diesel engines with exhaust gas recirculation, around which the charge air combustion gases to be mixed controlled from the main exhaust gas return line in Blow off detour lines and so, for example, in certain operating conditions Guide the charge air cooler past.

Ein Abblaseventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der deutschen Auslegeschrift DT 14 51 904 bekannt. In diesem Beispiel wird das Abblaseventil verwendet, um in einem Turboaufladesystem Abgase aus der Abgasturbine abblasen zu können. Mit Hilfe des Abblaseventils ist es möglich, den Ladeluftdruck zu regeln, beispielsweise dadurch, daß dem Anwachsen des Ladeluftdrucks über eine Höchstgrenze hinaus durch gezieltes Abblasen der Abgase in der Abgasturbine entgegengewirkt wird. Zum Betätigen des Abblaseventils ist ein Zylinder mit einem Trennkolben vorgesehen, wobei der Trennkolben durch einen Gasdruck bewegt wird, dessen Größe vom Ladeluftdruck, gegebenenfalls mit Hilfe eines Überdruckventils um einen vorgegebenen Betrag modifiziert, bestimmt wird.A relief valve according to the preamble of claim 1 is from the German Interpretation DT 14 51 904 known. In this example, the relief valve used to blow off exhaust gases from the exhaust gas turbine in a turbocharger system can. With the help of the relief valve, it is possible to regulate the charge air pressure, for example in that the charge air pressure rises above a maximum limit counteracted by blowing off the exhaust gases in the exhaust gas turbine. A cylinder with a separating piston is provided for actuating the relief valve, wherein the separating piston is moved by a gas pressure, the size of which Charge air pressure, possibly with the help of a pressure relief valve around a predetermined Amount modified, determined.

Wegen des direkten Wärmekontaktes zur Heißgasleitung und der hohen Wärmeleitung der üblicherweise verwendeten Materialien ist ein Abblaseventil bekannter Bauart im Betrieb großen thermischen Belastungen ausgesetzt. Damit im Zusammenhang stehen unerwünschte Verschleißerscheinungen. Bei typischen Betriebstemperaturen ist besonders die Betätigungsvorrichtung zum Öffnen bzw. Schließen eines Abblaseventils gefährdet. Bei einem mit einem Kolben versehenen Zylinder als hydraulisch oder mit einem Gasdruck betätigbarer Betätigungsvorrichtung können beispielsweise die Zylinderdichtungen beschädigt oder benötigte Öle zu beschleunigtem Altern veranlaßt werden.Because of the direct thermal contact to the hot gas line and the high heat conduction of the Commonly used materials is a blow-off valve of known design in operation exposed to high thermal loads. Related to it undesirable signs of wear. At typical operating temperatures is special the actuating device for opening or closing a relief valve is endangered. In the case of a cylinder provided with a piston, as hydraulic or with a gas pressure The cylinder seals can be actuated, for example damaged or necessary oils are caused to accelerate aging.

Aus der DE 30 01 493 A1 geht ein Ladedruckregelventil mit einer vom Gasdruck betätigbaren Betätigungseinrichtung als bekannt hervor. Zur Kühlung ist das Ladedruckregelventil in den Kühlstrom der Brennkraftmaschine integriert.DE 30 01 493 A1 describes a charge pressure control valve with a gas pressure actuatable actuator as known. This is for cooling Boost pressure control valve integrated in the cooling flow of the internal combustion engine.

In der DE-Z.: "Technische Rundschau", Nr. 15, 11.04.63, Seite 57 ist ein hydraulisch betätigbares Abblaseventil dargestellt, welches mit einer Luftkühlung über Kühlrippen für das Abblaseventil ausgestattet ist. Kühlung und Betätigungseinrichtung sind funktionell von einander getrennt. Die hydraulische Betätigungseinrichtung umfaßt einen einfach wirkenden Trennkolben mit Federrückstellung, wobei der Trennkolben zur Betätigung einseitig beaufschlagt wird und eine vom Trennkolben begrenzte Zylinderkammer von Öl durchströmt wird. Nachteilig ist die aufgrund der Luftkühlung erforderliche große Baulänge des Abblaseventils. Im Weiteren ist die Kühlleistung aufgrund der Luftkühlung begrenzt, so dass die hydraulische Betätigungseinrichtung unzureichend vor Überhitzung geschützt ist.In DE-Z: "Technische Rundschau", No. 15, 04/11/63, page 57 is a hydraulic Actuated blow-off valve shown, which with air cooling via cooling fins for the relief valve is equipped. Cooling and actuator are functional separated from each other. The hydraulic actuator includes a simple separating piston with spring return, the separating piston for actuation is acted upon on one side and a cylinder chamber of oil delimited by the separating piston is flowed through. A disadvantage is the large length required due to air cooling of the relief valve. Furthermore, the cooling capacity is limited due to air cooling that the hydraulic actuator is insufficiently protected against overheating.

Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein konstruktiv einfaches Abblaseventil mit geringer Baulänge anzugeben, bei dem die Wärme- bzw. Hitzeeinwirkung auf die hydraulische Betätigungseinrichtung minimiert ist. The invention has for its object a structurally simple relief valve with low Specify overall length in which the heat or heat effect on the hydraulic Actuator is minimized.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the entirety of the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Abblaseventil besitzt eine Flüssigkeitskühlung. Diese Flüssigkeitskühlung ist so auslegbar, daß die Temperatur von besonders temperaturempfindlichen Teilen eine maximal zulässige Temperatur nicht überschreitet. Der Umlauf der Kühlflüssigkeit wird entsprechend geführt und die Kühlleistung an die auftretenden Wärmeflüsse angepaßt.The relief valve according to the invention has a liquid cooling. This Liquid cooling can be designed so that the temperature is particularly high temperature-sensitive parts does not exceed a maximum permissible temperature. The circulation of the coolant is carried out accordingly and the cooling capacity to the occurring heat flows adjusted.

Es ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen des Abblaseventils vorgesehen, wobei die Hydraulikflüssigkeit der Betätigungsvorrichtung die Kühlflüssigkeit der Flüssigkeitskühlung bildet. Diese Ausführungsform ist konstruktiv besonders einfach, da die hydraulische Betätigung des Abblaseventils und die Kühlung mit einer einzigen, gemeinsamen Flüssigkeitsversorgung erzielt wird. Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung bietet den Vorteil, mit elektronischen Mitteln in Reaktion auf mit elektronischen Sensoren erfaßbare Ereignisse ansteuerbar zu sein.It is a hydraulic actuator for opening and / or closing the Blow-off valve is provided, the hydraulic fluid of the actuating device Cooling liquid forms the liquid cooling. This embodiment is constructive particularly easy, because the hydraulic actuation of the relief valve and the cooling with a single, shared fluid supply is achieved. A hydraulic one Actuator has the advantage of responding to using electronic means electronic sensors detectable events to be controlled.

Als einfache Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist ein Hohlzylinder mit einem den Zylinderinnenraum in zwei Zylinderkammern teilenden, in Längsrichtung des Hohlzylinders bewegbaren und mit dem Abblaseventil verbundenen Trennkolben vorgesehen, wobei beide Zylinderkammern mit der Hydraulikflüssigkeit unter Druck füllbar ist. Eine Flußsteuerung für die Hydraulikflüssigkeit ist zur Ausbildung vorgegebener Hydraulikflüssigkeitsdrücke in den Zylinderkammern vorgesehen. Je nach Richtung des Druckgefälles zwischen den beiden Zylinderkammern läßt sich das Abblaseventil öffnen oder schließen. In Fortbildung dieser Ausführungsform ist es vorgesehen, den Trennkolben trennbar mit dem Abblaseventil zu verbinden. Diese Version hat fertigungstechnische Vorteile und ermöglicht einen wartungsfreundlichen Betrieb.As a simple embodiment of the hydraulic actuation device is a Hollow cylinder with a dividing the cylinder interior into two cylinder chambers, in Longitudinal direction of the hollow cylinder movable and connected to the relief valve Separating piston provided, with both cylinder chambers with the hydraulic fluid underneath Pressure is fillable. A flow control for the hydraulic fluid is for training predetermined hydraulic fluid pressures provided in the cylinder chambers. Depending on This can be done in the direction of the pressure drop between the two cylinder chambers Open or close the relief valve. In a further development of this embodiment it is provided to separably connect the separating piston to the relief valve. This version has manufacturing advantages and enables maintenance-friendly operation.

Zum Öffnen bzw. Schließen des Ventils kann der Fluß der Hydraulikflüssigkeit in verschiedenen Varianten gesteuert werden. Beispielsweise kann Hydraulikflüssigkeit wahlweise in der einen oder der anderen Zylinderkammer unter erhöhten Druck gesetzt werden, um das Druckgefälle zwischen den beiden Zylinderkammern bei Bedarf umzukehren. Die Versorgung dieser Ausführung der Betätigungsvorrichtung mit Hydraulikflüssigkeit wird besonders einfach, wenn eine Rückstellfeder vorgesehen wird, die dem Öffnen oder dem Schließen des Abblaseventils entgegenwirkt. In diesem Fall muß nur eine der Zylinderkammern mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck gefüllt werden, um das Abblaseventil gegen die Wirkung der Rückstellfeder zu öffnen oder zu schließen. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abblaseventils ist vorgesehen, daß eine Rückstellfeder im Normalfall das Abblaseventil geschlossen hält und im Bedarfsfall der Trennkolben zum Öffnen des Abblaseventils hydraulisch bewegt wirkt. Zu diesem Zweck ist die Rückstellfeder in einer der Zylinderkammern untergebracht und derart mit dem Trennkolben verbunden, daß sie dem Öffnen des Abblaseventils entgegenwirkt. Diese Konstruktion ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn unter normalen Betriebsbedingungen das Abblaseventil in der Regel geschlossen ist und nur ausnahmsweise Hydraulikflüssigkeit unter Druck auf den Trennkolben wirken muß. To open or close the valve, the flow of hydraulic fluid in different variants can be controlled. For example, hydraulic fluid optionally pressurized in one or the other cylinder chamber to the pressure drop between the two cylinder chambers if necessary to reverse. The supply of this version of the actuator with Hydraulic fluid becomes particularly easy if a return spring is provided which counteracts the opening or closing of the relief valve. In this case only one of the cylinder chambers to be filled with hydraulic fluid under pressure open or close the relief valve against the action of the return spring. In An embodiment of the relief valve according to the invention provides that a Return spring normally keeps the relief valve closed and if necessary the Separating piston for opening the relief valve acts hydraulically moved. To this end the return spring is housed in one of the cylinder chambers and so with the Separating piston connected that it counteracts the opening of the relief valve. This Construction is particularly advantageous when under normal operating conditions the relief valve is usually closed and only exceptionally Hydraulic fluid must act on the separating piston under pressure.

Das erfindungsgemäße Abblaseventil zeichnet sich dadurch aus, daß die Flüssigkeitskühlung mindestens einen Kühlmittelkanal im Trennkolben umfaßt, welcher Kühlmittelkanal als eine die beiden Zylinderkammern verbindende und von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbare Drosselbohrung ausgebildet ist. Wird in einer der Zylinderkammern Hydraulikflüssigkeit unter Druck gesetzt und besteht ein Druckgefälle zur benachbarten Zylinderkammer, so fließt Hydraulikflüssigkeit durch den Kühlmittelkanal. Da sowohl die Offenstellung als auch die Geschlossenstellung des Abblaseventils mit einem Druckgefälle zwischen den beiden Zylinderkammern vereinbar ist, weist ein derart modifizierter Hohlzylinder bei jeder Stellung des Abblaseventils eine Permanentströmung der Hydraulikflüssigkeit durch den Kühlmittelkanal auf. Wird der Hydraulikflüssigkeit durch geeignete Maßnahmen ständig Wärme entzogen, so wirkt die Hydraulikflüssigkeit kühlend auf die Wände der von ihr durchströmten Hohlräume, beispielsweise auf den Trennkolben und indirekt auf die mit dem Trennkolben in Verbindung stehenden Komponenten des Abblaseventils. Wird der Trennkolben durch eine Rückstellfeder in einer Grundstellung, entsprechend entweder der Offenstellung oder der Geschlossenstellung des Abblaseventils, gehalten, so muß zum Betätigen des Ventils nicht die Richtung des Druckgefälles zwischen den Zylinderkammern umgekehrt werden, sondern nur die Größe des Druckgefälles variiert werden. Auf diese Weise wird die Auslegung des Hydrauliksystems vereinfacht. Weiterhin wird in den verschiedenen Grenzstellungen des Abblaseventils die Kühlmittelströmung durch den Kühlmittelkanal und somit die Kühlwirkung der Flüssigkeitskühlung unterschiedlich stark sein. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, die Kühlwirkung durch Steuerung des Druckgefälles geeignet anzupassen, sollte beim Abblasen von heißen Gasen die thermische Belastung des Abblaseventils variieren, beispielsweise als Funktion der Zeit oder der Schaltstellung des Abblaseventils.The relief valve according to the invention is characterized in that the Liquid cooling comprises at least one coolant channel in the separating piston, which Coolant channel as one connecting the two cylinder chambers and from the Hydraulic fluid flowable throttle bore is formed. Will be in one of the Cylinder chambers pressurized hydraulic fluid and there is a pressure drop to the neighboring cylinder chamber, hydraulic fluid flows through the Coolant channel. Since both the open position and the closed position of the Blow-off valve compatible with a pressure drop between the two cylinder chambers is such a modified hollow cylinder in each position of the relief valve Permanent flow of the hydraulic fluid through the coolant channel. Will the Hydraulic fluid is constantly withdrawing heat through suitable measures Hydraulic fluid cooling on the walls of the cavities through which it flows, for example on the separating piston and indirectly on the one with the separating piston in Related components of the relief valve. If the separating piston is replaced by a Return spring in a basic position, corresponding to either the open position or the Closed position of the relief valve, held, does not have to operate the valve the direction of the pressure drop between the cylinder chambers are reversed, only the size of the pressure gradient can be varied. In this way the Design of the hydraulic system simplified. Furthermore, in the different Limit positions of the relief valve the coolant flow through the coolant channel and thus the cooling effect of the liquid cooling can be different. In this way there is the possibility of the cooling effect being suitably controlled by controlling the pressure gradient adjust, should the thermal load of the Blow-off valve vary, for example as a function of time or the switching position of the Relief valve.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abblaseventils ist vorgesehen, daß das Abblaseventil einen mit einem Ventilteller verschließbaren Durchgangskanal für den Gasstrom und eine mit dem Ventilteller verbundene Kolbenstange umfaßt und der Trennkolben mit der Kolbenstange verbunden ist. Der Trennkolben kann beispielsweise auf das dem Ventilteller abgewandte Ende der Kolbenstange aufgesetzt sein oder die Kolbenstange ringförmig umgeben. Weiterhin ist vorgesehen, daß in mindestens einer der Zylinderkammern ein mit dem Trennkolben verbundenes Rohr im wesentlichen koaxial mit der Kolbenstange angeordnet ist. Diese Anordnung des Rohrs hat den Vorteil, daß die gesamte Oberfläche der Materialien, die mit dem Abblaseventil verbunden sind und Wärme an die Kühlflüssigkeit abgeben können, um die Oberfläche des Rohres vergrößert ist. Die Installation eines Rohres in einer oder auch in beiden Zylinderkammern verbessert folglich die Effizienz der Flüssigkeitskühlung. Das Rohr kann auch als Hubbegrenzer des Abblaseventils ausgebildet sein, indem die Rohrabmessungen geeignet gewählt werden: Nach Durchlaufen eines maximalen Hubes stößt des Rohr an die Innenwand des Hohlzylinders und begrenzt somit den Hub des Abblaseventils. Fertigungstechnische Vorteile bietet ein Rohr mit einem Boden an einem Ende. Der Boden erlaubt es, mit einem einzigen Befestigungsmittel, beispielsweise einer Schraube, das Rohr zusammen mit dem Trennkolben gemeinsam koaxial an der Kolbenstange zu befestigen.In a further embodiment of the relief valve according to the invention, that the relief valve is a closable with a valve plate passage for comprises the gas flow and a piston rod connected to the valve plate and the Separating piston is connected to the piston rod. The separating piston can, for example, on the end of the piston rod facing away from the valve plate or the Surround the piston rod in a ring. It is also provided that in at least one of the Cylinder chambers with a tube connected to the separating piston essentially coaxially the piston rod is arranged. This arrangement of the tube has the advantage that the total surface of the materials connected to the relief valve and Heat can be given off to the coolant to increase the surface area of the pipe is. The installation of a pipe in one or both cylinder chambers improved hence the efficiency of liquid cooling. The tube can also be used as a stroke limiter Blow-off valve must be designed by appropriately selecting the pipe dimensions: After going through a maximum stroke, the tube hits the inside wall of the Hollow cylinder and thus limits the stroke of the relief valve. Manufacturing technology A tube with a bottom at one end offers advantages. The floor allows one single fastener, such as a screw, the pipe together with the Fix the separating piston coaxially to the piston rod.

Die Installation mindestens eines Rohrs der genannten Art ermöglicht weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Abblaseventils. Beispielsweise kann die Rückstellfeder als Spiralfeder mit um das Rohr geführten Windungen ausgebildet sein, wobei das dem Trennkolben abgewandte Ende mit dem Hohlzylinder verbunden ist. So ist auf einfache Weise eine Halterung und eine Führung für die Rückstellfeder realisiert. Weiterhin kann das Rohr so gestaltet sein, daß die Kolbenstange mindestens teilweise in das Rohr ragt und zwischen Kolbenstange und Rohr ein für die Hydraulikflüssigkeit durchgängiger Spalt ausgebildet ist und der Kühlmittelkanal in den Spalt mündet. Der Spalt wirkt so als Verlängerung des Kühlmittelkanals und bestimmt die seitliche Begrenzung der Kühlmittelströmung. Durch die Kanalisierung der Kühlmittelströmung entlang der zu kühlenden Flächen ist die Kühlung besonders effektiv.The installation of at least one pipe of the type mentioned enables further advantageous Further developments of the relief valve according to the invention. For example, the Return spring can be designed as a spiral spring with turns around the tube, the end facing away from the separating piston being connected to the hollow cylinder. So is realized a bracket and a guide for the return spring in a simple manner. Furthermore, the tube can be designed so that the piston rod at least partially in the pipe protrudes and between the piston rod and pipe for the hydraulic fluid continuous gap is formed and the coolant channel opens into the gap. The Gap acts as an extension of the coolant channel and determines the side Limiting the coolant flow. By channeling the coolant flow cooling is particularly effective along the surfaces to be cooled.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abblaseventils in einer Verbindungsleitung zwischen Ladeluftleitung und Abgasleitung anhand der folgenden Zeichung erläutert:In the following an embodiment of the relief valve according to the invention in one Connection pipe between charge air pipe and exhaust pipe based on the following Drawing explains:

Die Zeichnung zeigt im Teilschnittbild einen Abschnitt eines aufgeladenen Dieselmotors 1 mit zwei Heißgasleitungen, einer Abgasleitung 15 und einer Ladeluftleitung 20 für komprimierte Ladeluft. Um ein gesteuertes Abblasen eines Gasstromes aus der Ladeluftleitung 20 in die Abgasleitung 15 zu ermöglichen, ist ein steuerbares Abblaseventil 5, ein Verbindungskanal 16 zwischen der Abgasleitung 15 und dem Abblaseventil 5 und ein Verbindungskanal 21 zwischen der Ladeluftleitung 20 und dem Abblaseventil 5 vorgesehen. Das Abblaseventil 5 ist ausgeführt als Tellerventil mit einem die Verbindungskanäle 16 und 21 miteinander verbindenden Durchgangskanal 9 für den abzublasenden Gasstrom, einem mit einem bewegbaren Ventilteller 7 verschließbaren und an die Form des Ventiltellerrandes angepaßten Ventilsitz 6 an einem Ende des Durchgangskanals 9 und mit einer geführten Kolbenstange 8, deren eines Ende mit dem Ventilteller 7 und deren anderes Ende mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 25 zum Öffnen und/oder Schließen des Abblaseventils 5 verbunden ist. Mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung 25 ist die Kolbenstange 8 derart bewegbar, daß der Ventilteller 7 entweder in der Geschlossenstellung des Abblaseventils 5 gegen den Ventilsitz 6 gepreßt wird oder in der Offenstellung des Abblaseventils eine zweite Grenzposition in einem vorgegebenen Abstand h vom Ventilsitz 6 einnimmt.The drawing shows a partial sectional view of a portion of a supercharged diesel engine 1 with two hot gas lines, an exhaust line 15 and a charge air line 20 for compressed charge air. In order to enable a controlled blow-off of a gas flow from the charge air line 20 into the exhaust line 15 , a controllable blow-off valve 5 , a connecting channel 16 between the exhaust line 15 and the blow-off valve 5 and a connecting channel 21 between the charge air line 20 and the blow-off valve 5 are provided. The relief valve 5 is designed as a poppet valve with a through channel 9 connecting the connecting channels 16 and 21 for the gas flow to be blown off, a valve seat 6 that can be closed with a movable valve disk 7 and is adapted to the shape of the valve disk rim at one end of the through channel 9 and with a guided piston rod 8 , one end of which is connected to the valve plate 7 and the other end of which is connected to a hydraulic actuating device 25 for opening and / or closing the relief valve 5 . With the aid of the actuating device 25 , the piston rod 8 can be moved such that the valve plate 7 is either pressed against the valve seat 6 in the closed position of the relief valve 5 or assumes a second limit position at a predetermined distance h from the valve seat 6 in the open position of the relief valve.

Die Betätigungsvorrichtung 25 ist als hydraulisch betriebene Betätigungsvorrichtung ausgebildet und umfaßt einen Hohlzylinder 26 mit einer im Zylinderboden angeordneten und in der Längsrichtung des Hohlzylinders 26 ausgerichteten Führungsbohrung 27 für die Kolbenstange 8 und einen den Zylinderinnenraum in zwei Zylinderkammern 35 und 36 teilenden Trennkolben 30 mit einem im Kolbenmantel eingelassenen Dichtungsring 32. Das dem Ventilteller 7 abgewandte Ende der Kolbenstange 8 ist in der Führungsbohrung 27 geführt, ragt in den Innenraum des Hohlzylinders 26 und ist mit einer Schraube 29 lösbar am Trennkolben 30 befestigt. Der Trennkolben 30 ist zusammen mit der Kolbenstange 8 zum Öffnen und Schließen des Abblaseventils 5 in Längsrichtung des Hohlzylinders 26 bewegbar. Zur hydraulischen Betätigung des Abblaseventils 5 ist mit Hilfe einer Flußsteuerung 45 Hydraulikflüssigkeit über Kanäle 51, 52 oder 53 unter Druck in die Zylinderkammern 35 und/oder 36 einleitbar oder aus den Zylinderkammern 35 oder 36 abführbar. Mit der Flußsteuerung verbunden ist ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Kühlaggregat konventioneller Bauart zum Kühlen der Hydraulikflüssigkeit.The actuating device 25 is designed as a hydraulically operated actuating device and comprises a hollow cylinder 26 with a guide bore 27 arranged in the cylinder bottom and aligned in the longitudinal direction of the hollow cylinder 26 for the piston rod 8 and a separating piston 30 dividing the cylinder interior into two cylinder chambers 35 and 36 with one in the piston jacket recessed sealing ring 32 . The end of the piston rod 8 facing away from the valve plate 7 is guided in the guide bore 27 , projects into the interior of the hollow cylinder 26 and is detachably fastened to the separating piston 30 with a screw 29 . The separating piston 30 can be moved together with the piston rod 8 to open and close the relief valve 5 in the longitudinal direction of the hollow cylinder 26 . For hydraulic actuation of the relief valve 5 , hydraulic fluid can be introduced under pressure into the cylinder chambers 35 and / or 36 or can be discharged from the cylinder chambers 35 or 36 by means of a flow control 45 via channels 51 , 52 or 53 . Connected to the flow control is a conventional type of cooling unit, not shown in FIG. 1, for cooling the hydraulic fluid.

In beiden Zylinderkammern 35 und 36 ist je ein mit dem Trennkolben 30 verbundenes Rohr 40 und 42 koaxial mit der Kolbenstange 8 angeordnet. Die Rohre 40 und 42 weisen jeweils einen am Trennkolben anliegenden Boden mit einer zentralen Bohrung auf, die der Befestigung der Rohre 40 und 42 zusammen mit dem Trennkolben 30 an der Kolbenstange 8 mittels der Schraube 29 dienen. Die Länge der Rohre 40 und 42 ist so gewählt, daß das Rohr 42 in der Geschlossenstellung des Abblaseventils 5 einen Abstand zur Wand des Hohlzylinders 26 aufweist und das Rohr 40 in der Offenstellung des Abblaseventils 5 die Wand des Hohlzylinders 26 berührt. Das Rohr 40 wirkt folglich als Hubbegrenzer für das Abblaseventil 5. Der Innendurchmesser der Rohre 40 und 42 ist so gewählt, daß zwischen Kolbenstange 8 und den Rohren 40 und 42 für die Hydraulikflüssigkeit durchgängige Spalte 41 und 43 bestehen. Die Spalte 41 und 43 haben eine für die Hydraulikflüssigkeit durchgängige Verbindung, die durch eine Drosselbohrung 31 im Trennkolben und durch an die Drosselbohrung 31 anstoßende Öffnungen in den Böden der Rohre 40 und 42 gebildet ist und einen permanent von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbaren Kühlmittelkanal bildet. Eine vorgespannte Spiralfeder 33 mit um das Rohr 41 gelegten Windungen verbindet den Trennkolben 30 mit der Innenwand des Hohlzylinders 26 und wirkt als Rückstellfeder, die der Öffnung des Abblaseventils 5 entgegenwirkt.In both cylinder chambers 35 and 36 , a pipe 40 and 42 connected to the separating piston 30 is arranged coaxially with the piston rod 8 . The tubes 40 and 42 each have a bottom abutting the separating piston with a central bore, which are used to fasten the tubes 40 and 42 together with the separating piston 30 to the piston rod 8 by means of the screw 29 . The length of the tubes 40 and 42 is selected so that the tube 42 is at a distance from the wall of the hollow cylinder 26 in the closed position of the blow-off valve 5 and the tube 40 is in contact with the wall of the hollow cylinder 26 in the open position of the blow-off valve 5 . The pipe 40 thus acts as a stroke limiter for the relief valve 5 . The inner diameter of the tubes 40 and 42 is chosen so that there are gaps 41 and 43 which are continuous between the piston rod 8 and the tubes 40 and 42 for the hydraulic fluid. The gaps 41 and 43 have a continuous connection for the hydraulic fluid, which is formed by a throttle bore 31 in the separating piston and by openings adjoining the throttle bore 31 in the bottoms of the tubes 40 and 42 and forms a coolant channel through which the hydraulic fluid can flow continuously. A preloaded spiral spring 33 with turns around the tube 41 connects the separating piston 30 to the inner wall of the hollow cylinder 26 and acts as a return spring which counteracts the opening of the relief valve 5 .

Im Betrieb des Dieselmotors 1 wird mittels der Flußsteuerung 45 für die Hydraulikflüssigkeit eine Differenz ΔP der Hydraulikflüssigkeitsdrücke in den Zylinderkammern 35 und 36 aufgebaut und eine permanente Strömung der Hydraulikflüssigkeit in die Zylinderkammer 35, durch den Kühlmittelkanal 31 in die Zylinderkammer 36 und von der Zylinderkammer 36 zurück in die Flußsteuerung 45 erzeugt. Ist ΔP kleiner als die Vorspannung der Rückstellfeder 33, so verharrt das Abblaseventil 5 in seiner Geschlossenstellung. Eine Vergrößerung von ΔP über die Vorspannung der Rückstellfeder 33 hinaus führt zu einer Öffnung des Abblaseventils 5 mit einem maximalen Hub h. Unabhängig von der Stellung des Abblaseventils 5 ist eine Permanentströmung der Hydraulikflüssigkeit durch den Kühlmittelkanal vorhanden, wobei die Flußdichte mit wachsendem Druckgefälle ΔP wächst. Da der durch den Hohlzylinder 26 fließenden Hydraulikflüssigkeit vom bereits erwähnten Kühlaggregat Wärme entzogen wird, wird die Betätigungsvorrichtung 25 und das mit ihr verbundene Abblaseventil 5 permanent gekühlt.During operation of the diesel engine 1 , a difference ΔP of the hydraulic fluid pressures in the cylinder chambers 35 and 36 is built up by means of the flow control 45 for the hydraulic fluid and a permanent flow of the hydraulic fluid into the cylinder chamber 35 , through the coolant channel 31 into the cylinder chamber 36 and back from the cylinder chamber 36 generated in the flow controller 45 . If ΔP is less than the pretension of the return spring 33 , the relief valve 5 remains in its closed position. An increase in ΔP beyond the bias of the return spring 33 leads to an opening of the relief valve 5 with a maximum stroke h. Regardless of the position of the relief valve 5, there is a permanent flow of the hydraulic fluid through the coolant channel, the flux density increasing with increasing pressure gradient ΔP. Since heat is extracted from the hydraulic fluid flowing through the hollow cylinder 26 by the cooling unit already mentioned, the actuating device 25 and the blow-off valve 5 connected to it are permanently cooled.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist ein spezielles Beispiel. Gezeigt ist ein Tellerventil. Die Erfindung ist aber anwendbar auf alle Ventiltypen, bei denen mechanische Teile hydraulisch bewegt werden. Es ist auch möglich, beim Öffnen oder Schließen des Abblaseventils die Flußrichtung der Hydraulikflüssigkeit jeweils umzukehren. Weiterhin kann die Anordnung der Rückstellfeder modifiziert sein. Sie kann auch in irgendeiner der Zylinderkammern untergebracht sein und außer auf Druck auch auf Zug vorgespannt. Die Flußrichtung der Hydraulikflüssigkeit ist entsprechend anzupassen. The device shown in Fig. 1 is a specific example. A poppet valve is shown. However, the invention is applicable to all types of valves in which mechanical parts are moved hydraulically. It is also possible to reverse the flow direction of the hydraulic fluid in each case when opening or closing the relief valve. Furthermore, the arrangement of the return spring can be modified. It can also be housed in any of the cylinder chambers and biased under tension in addition to pressure. The direction of flow of the hydraulic fluid must be adjusted accordingly.

Reference list

11

Dieselmotor mit Turboaufladung
Diesel engine with turbocharging

55

Abblaseventil
Blow-off valve

66

Ventilsitz
Valve seat

77

Ventilteller
Valve plate

88th

Kolbenstange des Abblaseventils
Blow-off valve piston rod

99

Durchgangskanal des Abblaseventils
Blow-off valve through-channel

1515

Abgasleitung
Exhaust pipe

1616

Verbindungskanal zwischen der Abgasleitung und dem Abblaseventil
Connection channel between the exhaust pipe and the relief valve

2020th

Ladeluftleitung
Charge air line

2121

Verbindungskanal zwischen der Ladeluftleitung und dem Abblaseventil
Connection channel between the charge air line and the relief valve

2525th

Betätigungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Abblaseventils
Actuator for opening and closing the relief valve

2626

Hohlzylinder der Betätigungsvorrichtung
Hollow cylinder of the actuator

2727

Führungsbohrung für die Kolbenstange des Abblaseventils
Guide hole for the piston rod of the relief valve

2929

Schraube
screw

3030th

Trennkolben
Separating piston

3131

Kühlmittelkanal
Coolant channel

3232

Dichtungsring
Sealing ring

3333

Rückstellfeder
Return spring

3535

, ,

3636

Zylinderkammern
Cylinder chambers

4040

, ,

4242

Rohre am Trennkolben
Pipes on the separating piston

4141

, ,

4343

Spalt für Hydraulikflüssigkeit
Gap for hydraulic fluid

4545

Flußsteuerung für Hydraulikflüssigkeit
Flow control for hydraulic fluid

5151

, ,

5252

, ,

5353

Kanäle für den Zufluß und/oder Abfluß der Hydraulikflüssigkeit
h Hub des Ventiltellers in der Offenstellung des Abblaseventils
Channels for the inflow and / or outflow of the hydraulic fluid
h Valve plate stroke in the open position of the relief valve

Claims

1. blow-off valve ( 5 ) for an internal combustion engine ( 1 ) for blowing off a gas flow into or from a hot gas line ( 15 , 20 ), with a hydraulic actuating device ( 25 ) for opening and / or closing the blow-off valve ( 5 ), which has a hollow cylinder ( 26 ) and a separating piston ( 30 ) dividing the cylinder interior into two cylinder chambers ( 35 , 36 ), movable in the longitudinal direction of the hollow cylinder ( 26 ) and connected to the blow-off valve ( 5 ), and a flow control ( 45 ) for the hydraulic fluid to form predetermined hydraulic fluid pressures in the cylinder chambers ( 35 , 36 ), and a cooling device, characterized in that a liquid cooling ( 45 ) is provided for the blow-off valve ( 5 ), wherein in the separating piston ( 30 ) at least one of the two cylinder chambers ( 35 , 36 ) connects to one another in a liquid-conducting manner Coolant channel ( 31 ) is formed and that the flow control has means with welc hen a permanent hydraulic fluid flow through the coolant channel ( 31 ) can be set, the hydraulic fluid of the actuating device ( 25 ) forming the cooling fluid of the liquid cooling.

2. Blow-off valve according to claim 1, characterized in that the coolant channel ( 31 ) is designed as one or more throttle bores.

3. Blow-off valve according to claim 1, characterized in that the blow-off valve ( 5 ) comprises a through-channel ( 9 ) which can be closed with a valve plate ( 7 ) for the gas flow and a piston rod ( 8 ) connected to the valve plate ( 7 ) and the separating piston ( 30 ) is connected to the piston rod ( 8 ).

4. Blow-off valve according to one of claims 1-3, characterized in that the separating piston ( 30 ) with the blow-off valve ( 5 ) is separably connected.

5. Blow-off valve according to one of claims 1-4, characterized in that the separating piston ( 30 ) is connected to a return spring ( 33 ) which counteracts the opening of the blow-off valve ( 5 ).

6. Blow-off valve according to one of claims 3-5, characterized in that in at least one of the cylinder chambers ( 35 , 36 ) with the separating piston ( 30 ) connected tube ( 40 , 42 ) is arranged substantially coaxially to the piston rod ( 8 ) .

7. Blow-off valve according to claim 6, characterized in that the return spring ( 33 ) is designed as a spiral spring with turns around the tube ( 40 , 42 ), the end facing away from the separating piston ( 30 ) being connected to the hollow cylinder ( 26 ).

8. Blow-off valve according to claim 6 or 7, characterized in that the tube ( 40 ) is designed as a stroke limiter (h) of the blow-off valve ( 5 ).

9. relief valve according to one of claims 6-8, characterized in that the piston rod ( 8 ) at least partially in the tube ( 40 , 42 ) and between the piston rod ( 8 ) and tube ( 40 , 42 ) a continuous gap for the hydraulic fluid ( 41 , 43 ) is formed and the coolant channel ( 31 ) opens into the gap ( 41 , 43 ).