DE202014100401U1

DE202014100401U1 - Abzweigungskommunikationsventil für einen Zwillingsspiralen-Turbolader

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Publication number: DE202014100401U1
Application number: DE202014100401.7U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2014-02-07
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: US20150260085A1; RU143271U1; US9068501B2; US20140219849A1; CN204024804U; US10125669B2; US20170276062A1; US11187145B2; US9677460B2; US20190048790A1

Abstract

Zweifachspiralen-Turboladersystem, umfassend: eine erste Spirale und eine zweite Spirale, die strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sind; einen Durchlass, der neben der Trennwand angeordnet ist und der die erste Spirale und die zweite Spirale miteinander verbindet; und ein Abzweigungskommunikationsventil, das innerhalb des Durchlasses angeordnet ist und das zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist, wobei die offene Position die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale erhöht.

Description

Zwillingsspiralen-Turbolader-Konfigurationen können in turbogeladenen Motoren verwendet werden. Eine Zwillingsspiralen-Turboladerkonfiguration kann einen Einlass in eine Turbine in zwei getrennte mit Abgaskrümmern verbundene Durchlässe unterteilen, so dass die Abgase aus Motorzylindern, deren Abgasimpulse miteinander interferieren können, voneinander getrennt werden.
Beispielsweise können die Abgaskrümmerkanäle 1 und 4 in einem I4-Motor mit einer Zylinderzündungsreihenfolge von 1-3-4-2 mit einem ersten Einlass einer Zwillingsspiralenturbine verbunden sein, und die Abgaskrümmer 2 und 3 können mit einem zweiten Einlass der Zwillingsspiralenturbine verbunden sein, wobei sich der zweite Einlass von dem ersten Einlass unterscheidet. Eine Trennung von Abgasimpulsen auf diese Art kann, in einigen Beispielen, zu einem Anstieg der Effizienz der Abgaszufuhr an eine Turbine führen.
Jedoch haben die Erfinder hierin erkannt, dass unter manchen Motor-Betriebsbedingungen das Trennen der Abgasimpulse wie oben beschrieben den Wirkungsgrad einer Abgaszufuhr an eine Turbine reduzieren kann. Beispielsweise haben die Erfinder hierin erkannt, dass unter bestimmten Motor-Betriebsbedingungen, z.B. Bedingungen wie hoher Geschwindigkeit und hoher Ladung, ein Trennen der Abgasimpulse wie oben beschrieben in einem Anstieg des Rückdrucks und der Pumpenarbeit aufgrund z.B. eines Anstiegs der Abgasenthalpie resultieren kann.
In einem Beispiel können die oben beschriebenen Schwierigkeiten durch Positionieren eines Abzweigungskommunikationsventils zwischen einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale in einem Zwillings- (z.B. zweifachen) Turbolader-Spiralensystem in Angriff genommen werden. In einem Beispiel können die erste Spirale und die zweite Spirale strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt werden. Ein Durchlass kann vertikal über der Trennwand angeordnet sein und kann die erste Spirale und die zweite Spirale überbrücken. Das Abzweigungskommunikationsventil kann innerhalb des Durchlasses angeordnet sein. In einer offenen Position können Abgase, die durch die erste und die zweite Spirale strömen, in den Durchlass gelangen und in die gegenüberliegende Spirale strömen. In einer geschlossenen Position kann das Abzweigungskommunikationsventil eine Öffnung zwischen dem Durchlass und der ersten und der zweiten Spirale abdichten, wodurch eine Fluidkommunikation zwischen den Spiralen reduziert wird.
In einem weiteren Beispiel kann ein Abzweigungskommunikationsventil innerhalb und/oder neben der Trennwand angeordnet sein. Das Abzweigungskommunikationsventil kann zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegbar sein. In einer geschlossenen Position kann ein Teil des Abzweigungskommunikationsventils ein Loch oder eine Öffnung in der Trennwand abdecken und abdichten. In einer offenen Position kann das Loch oder die Öffnung frei liegen, so dass eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale ansteigt.
Es sollte klar sein, dass die obige Zusammenfassung dafür bereitgestellt ist, um eine Auswahl an Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben sind. Sie ist nicht dafür gedacht, wichtige oder Haupteigenschaften des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang einzig durch die auf die detaillierte Beschreibung nachfolgenden Ansprüche definiert ist. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Ausführungen beschränkt, die jegliche oben oder in jeglichem Teil dieser Offenbarung beschriebenen Nachteile lösen.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motors einschließlich eines Zwillingsspiralen-Turboladers und eines Abzweigungskommunikationsventils.
2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
5 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
6 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
7 zeigt eine sechste Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
8 zeigt eine siebente Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
9 zeigt eine achte Ausführungsform eines Abzweigungskommunikationsventils für ein Zwillingsspiralen-Turboladersystem.
Die folgende Beschreibung betrifft ein Abzweigungskommunikationsventil zur Steuerung einer Fluidkommunikation zwischen einer ersten und einer zweiten Spirale in einem Zwillings- oder Zweifachspiralen-Turboladersystem. Wie in 1 dargestellt können eine erste Spirale und eine zweite Spirale strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt werden. Somit können Abgase von unterschiedlichen Motorzylindern in getrennte, mit der ersten und zweiten Spirale verbundene Durchlässe gelenkt werden. Dies kann eine Trennung von unterschiedlichen und möglicherweise interferierenden Abgasimpulsen vor Eintritt in eine Turbine ermöglichen, wodurch eine Abgaszufuhr an die Turbine und der Motorwirkungsgrad erhöht wird. Jedoch kann eine Trennung von Abgasimpulsen unter bestimmten Motor-Betriebsbedingungen den Motorwirkungsgrad herabsetzen. Unter diesen Bedingungen kann eine erhöhte Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale wünschenswert sein. Somit kann ein Abzweigungskommunikationsventil verwendet werden, um die Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale zu erhöhen oder zu reduzieren. Beispielsweise kann das Abzweigungskommunikationsventil innerhalb oder neben der Trennwand angeordnet sein. Ein Öffnen des Abzweigungskommunikationsventils kann eine erhöhte Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale ermöglichen, während ein Schließen des Abzweigungskommunikationsventils eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale reduzieren kann. Verschiedene Ausführungsformen des Abzweigungskommunikationsventils sind in 2–9 dargestellt.
In 1 ist ein schematisches Diagramm eines Motors 10, der in einem Antriebssystem eines Automobils eingebunden sein kann, dargestellt. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuervorrichtung 12 umfasst und durch ein Eingangssignal von einer Fahrzeugbedieneinheit 14 über eine Eingangssignalvorrichtung 16 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingangssignalvorrichtung 16 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 18 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Der Motor 10 kann eine Vielzahl von Brennräumen (d.h. Zylindern) umfassen. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst der Motor 10 Brennräume 20, 22, 24 und 26, die in einer Reihenanordnung 4 angeordnet sind. Es gilt jedoch zu verstehen, dass, obwohl 1 vier Zylinder zeigt, der Motor 10 jegliche Anzahl an Zylindern in jeglicher Anordnung umfassen kann, z.B. V-6, I-6, V-12, 4-Boxer, etc.
Obwohl nicht in 1 dargestellt, kann jeder Brennraum (d.h. Zylinder) des Motors 10 Brennraumwände mit einem darin angeordneten Kolben umfassen. Die Kolben können mit einer Kurbelwelle verbunden sein, so dass die Hubbewegungen der Kolben in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt werden. Die Kurbelwelle kann z.B. über ein Zwischengetriebesystem mit zumindest einem Antriebsrad eines Fahrzeugs verbunden sein. Außerdem kann ein Anlasser über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle verbunden sein, um einen Betriebsstart des Motors 10 zu ermöglichen.
Jeder Brennraum kann Ansaugluft von einem Ansaugkrümmer 28 über eine Luftansaugleitung 30 erhalten. Der Ansaugkrümmer 28 kann über Ansaugstutzen mit den Brennräumen verbunden sein. Beispielsweise ist der Ansaugkrümmer 28 in 1 verbunden mit Zylindern 20, 22, 24 und 26 über Ansaugstutzen 32, bzw. 34, bzw. 36 und bzw. 38 dargestellt. Jeder einzelne Ansaugstutzen kann dem jeweiligen Zylinder Luft und/oder Kraftstoff zur Verbrennung zuführen.
Jeder Brennraum kann Verbrennungsgase über einen damit verbundenen Auspuffstutzen ausstoßen. Beispielsweise sind Auspuffstutzen 40, 42, 44 und 46, gezeigt in 1, mit den Zylindern 20, bzw. 22, bzw. 24 und bzw. 26 verbunden. Jeder der jeweiligen Auspuffstutzen kann Abgas-Verbrennungsgase von einem jeweiligen Zylinder an einen Abgaskrümmer oder einen Abgasdurchlass leiten.
Jeder Zylinder-Ansaugstutzen kann selektiv über ein Einlassventil mit dem Zylinder kommunizieren. Beispielsweise sind die Zylinder 20, 22, 24 und 26 in 1 mit Einlassventilen 48, bzw. 50, bzw. 52 und bzw. 54 gezeigt. Auf ähnliche Weise kann jeder Zylinder-Auspuffstutzen selektiv über ein Auslassventil mit dem Zylinder kommunizieren. Beispielsweise sind die Zylinder 20, 22, 24 und 26 in 1 mit den Ablassventilen 56, bzw. 58, bzw. 60 und bzw. 62 gezeigt. In manchen Beispielen kann jeder Brennraum zwei oder mehrere Einlassventile und/oder zwei oder mehrere Auslassventile umfassen.
Obwohl nicht in 1 dargestellt, kann jedes Einlass- und Auslassventil in manchen Beispielen über einen Einlassnocken und einen Auslassnocken bedient werden. Alternativ dazu kann/können eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspule und einen Ankerteil bedient werden. Die Position eines Einlassnockens kann durch einen Einlassnockensensor bestimmt werden. Die Position eines Auslassnockens kann durch einen Auslassnockensensor bestimmt werden.
Der Einlassdurchlass 30 kann eine Drossel 64 mit einer Drosselklappe 66 umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 66 durch die Steuervorrichtung 12 über ein Signal, das an einem Elektromotor oder an einem Servomotor, der in der Drossel 64 beinhaltet ist, bereitgestellt wird, variiert werden, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (ETC) bezeichnet wird. Somit kann die Drossel 64 bedient werden, um die für die Brennräume bereitgestellte Ansaugluft zu variieren. Die Position der Drosselplatte 66 kann der Steuervorrichtung 12 über ein Drosselpositionssignal TP von einem Drosselpositionssensor 68 bereitgestellt werden. Der Einlassdurchlass 30 kann einen Luftmassensensor 70 und einen MAP-Sensor (Krümmerluftdrucksensor) 72 zur Bereitstellung jeweiliger Signale MAF bzw. MAP an die Steuervorrichtung 12 umfassen.
In 1 sind Kraftstoffeinspritzdüsen dargestellt, die direkt mit den Brennräumen zur Direkteinspritzung von Kraftstoff in diese proportional zu einer Impulsbreite eines Signals FPW, empfangen von der Steuervorrichtung 12 z.B. über einen elektronischen Treiber, gekoppelt sind. Beispielsweise sind Kraftstoffeinspritzdüsen 74, 76, 78 und 80 in 1 verbunden mit den Zylindern 20, bzw. 22, bzw. 24 und bzw. 26 gezeigt. Auf diese Weise stellen die Kraftstoffeinspritzdüsen eine als Direkteinspritzung bekannte Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum bereit. Jede Kraftstoffeinspritzdüse kann z.B. an den Seitenwänden des jeweiligen Brennraums oder an der Decke des jeweiligen Brennraums angebracht sein. In manchen Beispielen kann/können eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen in dem Einlassdurchlass 28 in einer Anordnung angeordnet sein, die eine als Saugrohreinspritzung bekannte Kraftstoffeinspritzung in die Ansaugstutzen stromauf der Brennräume bereitstellt. Obwohl nicht in 1 dargestellt, kann der Kraftstoff zu den Kraftstoffeinspritzdüsen von einem Kraftstoffsystem einschließlich eines Kraftstofftanks, einer Kraftstoffpumpe, einer Kraftstoffleitung und einer Kraftstoffleiste zugeführt werden.
Die Brennräume des Motors 10 können in einem Kompressionszündungsmodus, mit oder ohne Zündfunken, bedient werden. In einigen Beispielen kann ein verteilerloses Zündsystem (nicht dargestellt) einen Zündfunken für Zündkerzen, die mit den Brennräumen gekoppelt sind, als Antwort auf die Steuervorrichtung 12 bereitstellen. Beispielsweise sind Zündkerzen 82, 84, 86 und 88, die in 1 dargestellt sind, mit den Zylindern 20, bzw. 22, bzw. 24 und bzw. 26 gekoppelt.
Der Motor 10 kann einen Turbolader 90 umfassen. Der Turbolader 90 kann eine Turbine 92 und einen Kompressor 94, die auf einer gemeinsamen Welle 96 gekoppelt sind, umfassen. Turbinenschaufeln 92 können in eine Rotationsbewegung um die gemeinsame Welle versetzt werden, wenn ein Teil des Abgasstroms, der von dem Motor 10 abgegeben wird, auf die Schaufeln der Turbine trifft. Der Kompressor 94 kann mit der Turbine 92 so gekoppelt sein, dass der Kompressor 94 dann betätigt werden kann, wenn die Turbinenschaufeln 92 zum Rotieren gebracht werden. Einmal betätigt, kann der Kompressor 94 dann frisches komprimiertes Gas an den Luftansaugkrümmer 28 leiten, von wo es danach an den Motor 10 weitergeleitet wird.
Der Motor 10 kann ein Zweifachspiralen- (oder Zwillingsspiralen- oder Zweipuls-)Turboladersystem 98 verwenden, worin zumindest zwei getrennte Abgas-Eingangspfade in und durch die Turbine 92 strömen. Ein Zweifachspiralen-Turboladersystem kann so konfiguriert sein, dass es das Abgas von den Zylindern, deren Abgasimpulse miteinander interferieren, wenn diese an die Turbine 92 weitergeleitet werden, trennt. Beispielsweise zeigt 1 eine erste Spirale 100 und eine zweite Spirale 102, die dazu verwendet werden, um getrennte Abgasströme der Turbine 92 zuzuführen. Die Querschnittsform der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 können verschiedene Formen aufweisen, einschließlich rund, quadratisch, rechteckig, in D-Form etc. Beispielhafte Querschnitte (z.B. Endansichten) der ersten und zweiten Spirale sind in 2–9, wie unten beschrieben, dargestellt.
Wenn ein Vierzylindermotor (z.B. ein I4-Motor wie in 1 dargestellt) beispielsweise eine Zündreihenfolge von 1-3-4-2 aufweist (z.B. Zylinder 20 gefolgt von Zylinder 24 gefolgt von Zylinder 26 gefolgt von Zylinder 22), dann kann Zylinder 20 seinen Ausfahrhub beenden und seine Auslassventile öffnen, während die Auslassventile von Zylinder 22 immer noch offen sind. In einer Einzelspirale oder einem nichtgetrennten Abgaskrümmer kann der Abgasdruckimpuls von Zylinder 20 mit der Fähigkeit von Zylinder 22 zum Ausstoßen von dessen Abgasen interferieren. Jedoch können unter Verwendung eines Zweifachspiralensystems, worin die Auspuffstutzen 40 und 46 der Zylinder 20 und 26 mit einem Einlass der ersten Spirale 100 verbunden sind, und die Auspuffstutzen 42 und 44 der Zylinder 22 und 24 mit der zweiten Spirale 102 verbunden sind, Abgasimpulse getrennt werden können, und die Impulsenergie, die die Turbine antreibt, erhöht werden kann.
Die Turbine 92 kann zumindest einen Nebenschluss umfassen, um eine Menge an Schub, die von der Turbine bereitgestellt wird, zu steuern. In einem Zweifachspiralensystem kann jede Spirale einen entsprechenden Nebenschluss umfassen, um die Menge an Abgas, die durch die Turbine 92 strömt, zu steuern. Beispielsweise umfasst in 1 die erste Spirale 100 einen ersten Nebenschluss 104. Der erste Nebenschluss 104 umfasst ein Nebenschlussventil 106, das so konfiguriert ist, dass es eine Menge an Abgas, das an der Turbine 92 vorbeiströmt, steuert. Auf ähnliche Weise umfasst die zweite Spirale 102 einen zweiten Nebenschluss 108. Der zweite Nebenschluss 108 umfasst ein Nebenschlussventil 110, das so konfiguriert ist, dass es eine Menge an Abgas, die an der Turbine 92 vorbeiströmt, steuert.
Abgase, die die Turbine 92 und/oder die Nebenschlüsse verlassen, können durch eine Emissionssteuervorrichtung 112 hindurchströmen. Eine Emissionssteuervorrichtung 112 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbricks umfassen. In einem weiteren Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jede mit mehreren Bricks, verwendet werden. In einigen Beispielen kann eine Emissionssteuervorrichtung 112 ein Dreiwegtypkatalysator sein. In weiteren Beispielen kann eine Emissionssteuervorrichtung 112 einen oder eine Vielzahl von einem Dieseloxidationskatalysator (DOC), einem selektiv-katalytischen Reduktionskatalysator (SCR) und einem Dieselpartikelfilter (DPF) umfassen. Nach dem Passieren durch die Emissionssteuervorrichtung 112 kann das Abgas an ein Abgasendrohr 114 weitergeleitet werden.
Der Motor 10 kann ein Abgasrückzirkulations(EGR)-System 116 umfassen. Das EGR-System 116 kann einen Teil des Abgases aus dem Motor 10 in den Motorlufteinlassdurchlass 30 zuführen. Das EGR-System umfasst eine EGR-Leitung 118, die mit einem Abgasdurchlass 122 stromab der Turbine 92 und hin zu dem Lufteinlassdurchlass 30 verbunden ist. In manchen Beispielen kann die EGR-Leitung 118 ein EGR-Ventil 120 umfassen, das so konfiguriert ist, dass es eine Menge an rückzirkulierendem Abgas steuert. Wie in 1 dargestellt, ist das EGR-System 116 ein Niedrigdruck-EGR-System, das Abgas stromab der Turbine 92 nach stromauf des Kompressors 94 leitet. In einem weiteren Beispiel kann ein Hochdruck-EGR-System zusätzlich oder anstelle des Niedrigdruck-EGR-Systems verwendet werden. Als solches kann das Hochdruck-EGR-System Abgas von einer oder mehreren der Spiralen 100 und 102 stromauf der Turbine 92, zu dem Einlassdurchlass 30 stromab des Kompressors 94 leiten.
Unter manchen Bedingungen kann das EGR-System 116 dazu verwendet werden, um die Temperatur und/oder die Verdünnung des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Brennräume zu regulieren, womit ein System zum Steuern des Zeitpunkts der Zündung während mancher Verbrennungsmodi bereitgestellt wird. Außerdem kann während mancher Bedingungen ein Teil der Verbrennungsgase in dem Brennraum durch Steuern der Abgasventil-Zeitgebung zurückgehalten oder eingeschlossen werden.
In manchen Beispielen kann die Steuervorrichtung 12 ein konventioneller Mikrocomputer sein, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, einen Nur-Lesespeicher, einen Arbeitsspeicher, einen Keep-Alive-Memory-Speicher und einen konventionellen Datenbus. Die Steuervorrichtung 12 ist in 1 dargestellt, wie sie verschiedene Signale von Sensoren, die mit dem Motor 10 verbunden sind, zusätzlich zu jenen bereits beschriebenen Signalen einschließlich der Folgenden, empfängt: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 128; einen Motorpositionssensor 130, z.B. einen Hall-Effekt-Sensor, der die Position der Kurbelwelle überwacht. Auch der Barometerdruck kann für ein Verarbeiten durch die Steuervorrichtung 12 gemessen werden (Sensor nicht dargestellt). In manchen Beispielen erzeugt der Motorpositionssensor 130 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl an Impulsen in gleichen Abständen, aus denen die Motorgeschwindigkeit (U/min) bestimmt werden kann. Zusätzlich dazu können verschiedene Sensoren verwendet werden, um den Turbolader-Schubdruck zu bestimmen. Beispielsweise kann ein Drucksensor 132 in Einlass 30 stromab des Kompressors 94 angewandt werden, um den Schubdruck zu bestimmen. Zusätzlich dazu kann jede Spirale des Zweifachspiralensystems 98 verschiedene Sensoren zur Überwachung der Betriebsbedingungen des Zweifachspiralensystems umfassen. Beispielsweise kann die erste Spirale 100 einen Abgassensor 134 umfassen, und die zweite Spirale 102 kann einen Abgassensor 136 umfassen. Abgassensoren 134 und 136 können jegliche Sensoren sein, die für eine Anzeige des Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses geeignet sind, wie ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal- oder Wide-Range-Abgassauerstoff), ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO, ein HEGO (gewärmter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor.
Abgase, die durch die erste Spirale 100 strömen und Abgase, die durch die zweite Spirale 102 strömen, sind durch eine Trennwand 138 getrennt. Wie oben diskutiert kann eine Trennung der Abgasströme mit der ersten und der zweiten Spirale das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und das Drehmoment-Zeitverhalten erhöhen.
Somit kann ein Trennen der Abgasimpulse auf diese Art in manchen Beispielen in einem Anstieg des Wirkungsgrads der Abgaszufuhr an eine Turbine resultieren. Jedoch kann ein Trennen der Abgasimpulse wie oben beschrieben unter manchen Motor-Betriebsbedingungen die Effizienz der Abgaszufuhr an die Turbine reduzieren. Beispielsweise kann während hohen Geschwindigkeits- oder Motorladungsbedingungen ein Trennen der Abgasimpulse wie oben beschrieben zu einem Anstieg des Rückdrucks und der Pumparbeit aufgrund, z.B., eines Anstiegs der Abgasenthalpie führen. Somit kann dies die Leistung des Motors verringern.
Eine ansteigende Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale während hoher Geschwindigkeits- und/oder Ladungsbedingungen kann eine(n) erhöhte(n) Motorwirkungsgrad und Leistungsabgabe ermöglichen. Ein Abzweigungskommunikationsventil 140 kann so angeordnet werden, dass es die erste Spirale 100 und die zweite Spirale 102 verbindet. Somit kann ein Öffnen des Abzweigungskommunikationsventils 140 (z.B. BCV) eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale erhöhen. Alternativ dazu kann ein Schließen des BCV 140 eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale verringern. Die hierin beschriebenen BCV-Konzepte und Ausführungsformen können in den Zweifachspiralen innerhalb der Turbolader-Gehäuseanordnung und/oder in den Abgasdurchlässen (z.B. Spiralen wie in 1 dargestellt), die zu dem Einlass des Turboladers führen, verwendet werden.
Ein Erhöhen der Fluidkommunikation kann umfassen, dass es ermöglicht wird, dass sich Abgase aus der ersten Spirale 100 und Abgase aus der zweiten Spirale 102 vermischen und in die gegenüberliegende Spirale eintreten. Beispielsweise kann ein Öffnen des BCV 140 einen Durchlass oder eine Vertiefung zwischen der ersten und der zweiten Spirale öffnen. In einem Beispiel kann der Durchlass in der Trennwand zwischen den beiden Spiralen angeordnet sein. In einem weiteren Beispiel kann der Durchlass über den beiden Spiralen angeordnet sein. Durch Öffnen des BCV-Ventils 140 können die Abgasströme durch den Durchlass strömen, sich dadurch vermischen und eine Fluidkommunikation zwischen den Spiralen erhöhen. Beispielhafte Ausführungsformen des BCV 140 sind in 2–9, nachfolgend unten beschrieben, dargestellt.
2–7 und 9 zeigen unterschiedliche beispielhafte Ausführungsformen des BCV 140. Spezifisch zeigen diese Figuren eine erste Spirale und eine zweite Spirale eines Zweifachspiralen-Turboladers, die strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sind. Der Zweifachspiralen-Turbolader umfasst weiterhin einen Durchlass, der neben der Trennwand angeordnet ist und die erste Spirale und die zweite Spirale verbindet und ein Abzweigungskommunikationsventil, das innerhalb des Durchlasses angeordnet ist und zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist, wobei die offene Position eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale erhöht.
2 zeigt eine erste Ausführungsform des Abzweigungskommunikationsventils, das in 1 dargestellt ist. Wie in 2 dargestellt, ist das BCV 140 ein seitlich angebrachtes Tellerventil, das in einem angrenzenden Durchlass 210 angeordnet ist. Der Durchlass 210 ist neben einer Trennwand 138 angeordnet, wobei die Trennwand 138 eine erste Spirale 100 und eine zweite Spirale 102 trennt. Spezifisch ist der Durchlass 210 auf oder hinsichtlich einer vertikalen Achse 212 parallel zu der Trennwand vertikal über der ersten Spirale und der zweiten Spirale angeordnet und verbindet die beiden Spiralen. Der Durchlass 210 umfasst eine Öffnung zwischen der ersten Spirale, dem Durchlass und der zweiten Spirale. Somit verläuft die Öffnung von der ersten Spirale über die Trennwand und hin zur zweiten Spirale. In einem alternativen Beispiel kann der Durchlass 210 unten oder hinsichtlich der vertikalen Achse 212 vertikal unter der ersten Spirale und der zweiten Spirale angeordnet sein.
2 umfasst eine Seitenansicht 202 der ersten Ausführungsform des BCV 140 und des Durchlasses 210. Die Seitenansicht 202 zeigt eine Seitenansicht einer der Spiralen, wie der ersten Spirale 100. Die zweite Spirale (nicht in der Seitenansicht 202 dargestellt) befindet sich hinter, bezugnehmend auf eine seitliche Richtung 214, der ersten Spirale 100. Das BCV 140 umfasst ein Gelenk 218 und eine Ventilplatte 220 (z.B. Platte). Die Ventilplatte 220 kann sich durch Schwenken oder Rotieren um das Gelenk 218 öffnen und schließen. In der Seitenansicht 202 ist das BCV 140 in einer offenen Position dargestellt, wobei die Ventilplatte 220 sich nahe des oberen Teils des Durchlasses 210 befindet. Abgase 222, die durch die erste Spirale 100 und den zweiten Strömungsdurchlass (nicht dargestellt) strömen, können durch eine Öffnung 224 in den Durchlass 210 gelangen. Die Öffnung 224 verbindet die erste Spirale 100 und die zweite Spirale.
2 umfasst ebenfalls eine Draufsicht 204 der ersten Ausführungsform des BCV 140. Wie oben besprochen, überbrücken der Durchlass 210 und die Öffnung 224 sowohl die erste Spirale 100 als auch die zweite Spirale 102. In einem Beispiel, wie in 2 dargestellt, kann der Durchlass 210 über (oder in einem alternativen Beispiel unter) den Spiralen entlang der Trennwand 138 ausgerichtet sein. In der Draufsicht 204 ist das BCV 140 geschlossen. Somit kommt die Ventilplatte 220 im unteren Teil des Durchlasses 210 abdichtend mit der Öffnung 224 in Kontakt, so dass Abgase 222 aus der ersten Spirale 100 und Abgase 226 aus der zweiten Spirale 102 nicht in den Durchlass 210 eintreten können. In dieser Position kann es keine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 geben.
2 umfasst weiterhin eine erste Endansicht 206 worin das BCV 140 geschlossen ist und eine zweite Endansicht 208, worin das BCV 140 offen ist. Abgase 222 und 226 strömen in horizontaler Richtung 216 in die erste Spirale 100 bzw. in die zweite Spirale 102. In der ersten Endansicht 206 ist die Fluidkommunikation zwischen den Spiralen durch die Trennwand 138 und die geschlossene Ventilplatte 220 des BCV 140 eingeschränkt. In der zweiten Endansicht 208 ist das BCV 140 offen, sodass die Ventilplatte 220 die Öffnung 224 nicht abdeckt. Somit können Abgase 224 aus der ersten Spirale 100 durch den Durchlass 210 strömen, sich mit den Abgasen 226 aus der zweiten Spirale 102 vermischen und in die zweite Spirale 102 eintreten. Ähnlich dazu können Abgase 226 aus der zweiten Spirale 102 durch den Durchlass 210 strömen, sich mit den Abgasen 224 aus der ersten Spirale 100 vermischen und in die erste Spirale 100 eintreten. Somit erhöht sich die Fluidkommunikation zwischen den zwei Spiralen, wenn das BCV 140 sich in der offenen Position befindet.
Das System aus 2 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem einschließlich einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale bereit. Die erste Spirale und die zweite Spirale können strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sein. Das System umfasst weiterhin einen neben der Trennwand angeordneten Durchlass, der die erste Spirale und die zweite Spirale verbindet. Ein Abzweigungskommunikationsventil kann innerhalb dieses Durchlasses angeordnet sein. Das Abzweigungskommunikationsventil kann eine um ein Gelenk rotierbare Platte aufweisen, wobei die Platte eine Öffnung zwischen dem Durchlass und der ersten und zweiten Spirale abdichtet.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform des in 1 dargestellten Abzweigungskommunikationsventils. Wie in 3 dargestellt, ist das BCV 140 ein seitlich angelenktes Tellerventil, angeordnet zwischen einer ersten Spirale 100 und einer zweiten Spirale 102 und neben einer Trennwand 138. 3 zeigt eine erste Seitenansicht 302 der Spiralen und des BCV 140, in der sich das BCV 140 in einer geschlossenen Position befindet. 3 zeigt außerdem eine zweite Seitenansicht 304 der Spiralen und des BCV 140, in der sich das BCV 140 in einer offenen Position befindet. 3 zeigt eine Endansicht 306 der Spiralen und des BCV 140, wobei sich das BCV 140 in einer offenen Position befindet.
Das BCV 140 umfasst eine Ventilplatte 308 und ein Gelenk 310, wobei die Ventilplatte um das Gelenk rotierbar ist. Das Gelenk 310 ist innerhalb einer Vertiefung 312 angeordnet. Die Vertiefung 312 ist innerhalb und im oberen Teil der zweiten Spirale 102 angeordnet. In einem weiteren Beispiel kann die Vertiefung innerhalb und im oberen Teil der ersten Spirale 100 angeordnet sein. In einem alternativen Beispiel kann die Vertiefung im unteren Teil der ersten oder zweiten Spirale angeordnet sein. In der geschlossenen Position, wie in der ersten Seitenansicht 302 dargestellt, deckt die Ventilplatte 308 des BCV 140 eine Öffnung 320 in der Trennwand 138 ab. Somit ist die Öffnung 320 zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 so angeordnet, dass Abgase 322 von einer Spirale (z.B. der ersten Spirale 100) durch den Durchlass 320 zu der gegenüberliegenden Spirale (z.B. der zweiten Spirale 102) strömen können. In der geschlossenen Position strömen Abgase 322, die durch die erste Spirale 100 in horizontaler Richtung, die durch eine horizontale Achse 318 definiert ist, an der durch die Ventilplatte 308 abgedeckten Öffnung 320 vorbei. Die Ventilplatte 308 kann abdichtend gegen die Trennwand 138 und die Öffnung 320 angeordnet sein, so dass keine Abgase 322 durch die Öffnung 320 strömen können. Um das BCV 140 zu öffnen, kann die Ventilplatte 308 um das Gelenk 310 rotieren und aufwärts in Pfeilrichtung 324 in die Vertiefung 312 schwingen. Dies kann die Öffnung 320 in der Trennwand 138 freilegen. Die Öffnung 320 kann groß genug sein, so dass, wenn das BCV 140 geöffnet ist, Abgase 322 durch die Öffnung 320 strömen können, wodurch eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 erhöht wird.
In einem Beispiel, wie in Endansicht 306 dargestellt, kann die Vertiefung innerhalb einer der Spiralen (z.B. der zweiten Spirale 102), an der Decke oder im oberen Teil der Spirale hinsichtlich der vertikalen Achse 314 und einer Oberfläche, auf der das Fahrzeug aufsitzt, angeordnet sein. In dieser Anordnung kann die Ventilplatte 308 die Öffnung 320 auf der zweiten Spiralenseite der Trennwand 138 abdecken, wenn sich das BCV 140 in der geschlossenen Position befindet. In einem weiteren Beispiel kann die Vertiefung innerhalb der ersten Spirale angeordnet sein, und die Ventilplatte 308 kann die Öffnung auf der ersten Spiralenseite der Trennwand 138 abdecken. Das System aus 3 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem einschließlich einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale bereit. Die erste Spirale und die zweite Spirale können strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sein. Das System umfasst weiterhin eine Vertiefung, die innerhalb einer Decke der zweiten Spirale angeordnet ist. Außerdem umfasst das System ein Abzweigungskommunikationsventil, umfassend eine Ventilplatte, die um ein Gelenk rotierbar ist. Das Gelenk kann innerhalb der Vertiefung angeordnet sein, und die Ventilplatte kann zwischen einer ersten Position, worin die Ventilplatte eine Öffnung in der Trennwand abdeckt, und einer zweiten Position, worin die Ventilplatte sich innerhalb der Vertiefung befindet, bewegbar sein.
4 zeigt eine dritte Ausführungsform des in 1 dargestellten Abzweigungskommunikationsventils. Wie in 4 dargestellt, ist das BCV 140 ein lineares Tellerventil. 4 umfasst eine erste Draufsicht 402 einer ersten Spirale 100, einer zweiten Spirale 102 und des BCV 140, in der sich das BCV 140 in einer geschlossenen Position befindet. 4 umfasst ebenfalls eine zweite Draufsicht 404 der ersten Spirale 100, der zweiten Spirale 102 und des BCV 140, in der sich das BCV 140 in einer offenen Position befindet. Die Draufsichten sind entlang einer seitlichen Achse 414 und einer horizontalen Achse 416 ausgerichtet. Die horizontale Achse 416 entspricht der Richtung des Abgasstroms durch die Spiralen. Eine vertikale Achse 412 kann hinsichtlich einer Oberfläche, auf der das Fahrzeug aufsitzt, ausgerichtet sein.
Das BCV 140 umfasst eine Ventilplatte 420 und einen Ventilschaft 418, wobei ein Ende des Ventilschafts mit der Ventilplatte verbunden ist. Der Ventilschaft 418 ist quer über eine der Spiralen (z.B. der ersten Spirale 100 wie in 4 dargestellt) angeordnet. Außerdem kann der Ventilschaft 418 durch ein Loch in einer Außenwand 424 der ersten Spirale 100 passen. Der Ventilschaft 418 ist durch dieses Loch in der Außenwand 424 und quer über die erste Spirale 100 verschiebbar. In einem alternativen Beispiel kann der Ventilschaft 418 quer über die zweite Spirale 102 angeordnet sein und ist durch ein Loch in einer Außenwand der zweiten Spirale 102 verschiebbar.
In einer geschlossenen Position, wie in der ersten Draufsicht 402 dargestellt, deckt die Ventilplatte 420 des BCV 140 eine Öffnung 410 in der Trennwand 138 ab. In einem Beispiel kann die Öffnung 410 rund sein, um eine gleiche runde Form wie die der Ventilplatte 420 aufzuweisen. In einem weiteren Beispiel kann die Öffnung 410 rechteckig oder quadratisch sein, um eine gleiche rechteckige oder quadratische Form wie die der Ventilplatte 420 aufzuweisen. Außerdem kann die Ventilplatte 420 abdichtend gegen die Trennwand 138 angeordnet sein, so dass kein Abgas durch die Öffnung 410 strömen kann. Somit kann es, wenn sich das BCV 140 in der geschlossenen Position befindet, keine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 geben.
Um das BCV 140 zu öffnen und um eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale zu ermöglichen, kann sich der Ventilschaft 418 in eine seitliche Richtung, angezeigt durch Pfeil 422, verschieben. Die Ventilplatte 420 bewegt sich mit dem Schaft so lange, bis sich die Ventilplatte quer über die gesamte erste Spirale bis hin zur Außenwand 424 der ersten Spirale bewegt. In einem Beispiel kann die Ventilplatte 420 an der Außenwand 424 anliegen, um eine Strömungsblockade durch die erste Spirale 100 zu reduzieren. In einem weiteren Beispiel kann die Außenwand 424 eine kleine Vertiefung in Form der Ventilplatte 420 aufweisen. Die Ventilplatte 420 kann dann in diese Vertiefung passen, um die Strömungsblockade in der ersten Spirale 100 weiter zu reduzieren. Wenn das BCV 140 geöffnet ist, können Abgase 406 aus der ersten Spirale 100 durch die Öffnung 410 und in die zweite Spirale 102 strömen. Ähnlich dazu können Abgase 408 aus der zweiten Spirale 102 durch die Öffnung 410 und in die erste Spirale 100 strömen. Somit kann eine Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale erhöht werden, wenn das BCV 140 geöffnet ist.
Das System aus 4 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem einschließlich einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale bereit. Die erste Spirale und die zweite Spirale können strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sein. Das System umfasst weiterhin ein Abzweigungskommunikationsventil, umfassend eine Ventilplatte und einen Ventilschaft. Die Ventilplatte ist aus einer ersten Position, worin die Ventilplatte eine Öffnung in der Trennwand abdeckt, quer über die erste Spirale in eine zweite Position verschiebbar, worin die Ventilplatte sich neben einer Außenwand der ersten Spirale befindet.
5 zeigt eine vierte Ausführungsform des in 1 dargestellten Abzweigungskommunikationsventils. Wie in 5 dargestellt, ist das BCV 140 ein Schwingtortypventil, angeordnet neben und parallel zu einer Trennwand 138, die eine erste Spirale 100 und eine zweite Spirale 102 trennt. 5 umfasst eine erste Draufsicht 502, in der sich das BCV 140 in einer geschlossenen Position befindet. In dieser Position bleiben Abgase 510 in der ersten Spirale 100 getrennt von den Abgasen 512 in der zweiten Spirale 102. Somit kann es, wenn sich das BCV 140 in der geschlossenen Position befindet, keine Fluidkommunikation oder Interaktion zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 geben. 5 umfasst ebenfalls eine zweite Draufsicht 504, in der sich das BCV 140 in einer offenen Position befindet. In dieser Position können Abgase 510 in der ersten Spirale 100 durch eine Öffnung 520 in der Trennwand 138 und in die zweite Spirale 102 strömen. Auf ähnliche Weise können Abgase 512 in der zweiten Spirale 102 durch die Öffnung 520 und in die erste Spirale 100 strömen. Somit verstärkt sich eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102, wenn das BCV 140 geöffnet ist. Die Draufsichten sind entlang einer seitlichen Achse 514 und einer horizontalen Achse 516 ausgerichtet. Die horizontale Achse 516 entspricht der Richtung des Abgasstroms durch die Spiralen. Eine vertikale Achse 518 kann bezugnehmend auf eine Oberfläche, auf der das Fahrzeug aufsitzt, ausgerichtet sein.
Das BCV 140 umfasst eine Sperre 506 und ein Gelenk 508. Die Sperre 506 ist um das Gelenk 508 rotierbar, wobei das Gelenk neben der Trennwand 138 angeordnet ist. In einem Beispiel ist das Gelenk innerhalb der Trennwand 138 angeordnet. In einem weiteren Beispiel ist das Gelenk in einer Aushöhlung in der Trennwand 138 angeordnet. In einem weiteren anderen Beispiel ist das Gelenk 508 auf einer Seite der Trennwand 138 angeordnet. In einer ersten, geschlossenen Position, wie in der ersten Draufsicht 502 dargestellt, ist die Sperre 506 über (z.B. abdeckend) der Öffnung 520 in der Trennwand 138 angeordnet. Die Sperre 506 kann abdichtend gegen die Trennwand 138 angeordnet sein, so dass keine Abgase durch die Öffnung 520 strömen können. Um das BCV 140 zu öffnen und eine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 zu erhöhen, kann die Sperre 506 um das Gelenk 508 in die durch den Pfeil 522 angegebene Richtung rotieren. In einem alternativen Beispiel kann die Sperre 506 in die dem Pfeil 522 entgegengesetzte Richtung rotieren. In einer zweiten, offenen Position, wie in der zweiten Draufsicht 504 dargestellt, wird die Sperre 506 von der Öffnung 520 wegbewegt, so dass die Öffnung freiliegt und Abgase durch die Öffnung strömen können. In einem Beispiel, in der offenen Position, sitzt die Sperre 506 an der Trennwand 138 auf. In einem weiteren Beispiel, in der offenen Position, würde die Sperre 506 innerhalb einer Spalte oder einer Vertiefung in der Trennwand 138 anliegen, so dass die Sperre den Abgasstrom durch die erste Spirale 100 nicht blockieren würde. Ein Öffnen des BCV 140 kann ein Schwingen oder Rotieren der Sperre 506 um das Gelenk 508 umfassen, so dass die Sperre um 180 Grad ausgehend von einer ersten Position an der Trennwand (dargestellt in der ersten Draufsicht 502) in eine zweite Position an der Trennwand (dargestellt in der zweiten Draufsicht 504) rotiert.
Das System aus 5 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem einschließlich einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale bereit. Die erste Spirale und die zweite Spirale können strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sein. Das System umfasst weiterhin ein Abzweigungskommunikationsventil umfassend eine um ein Gelenk rotierbare Sperre, wobei das Gelenk neben der Trennwand angeordnet ist. In einem Beispiel kann die Sperre ausgehend von einer ersten Position an der Trennwand, worin die Sperre eine Öffnung in der Trennwand abdeckt, in eine zweite Position auf der Trennwand bewegt werden, wobei die zweite Position bezugnehmend auf eine Position des Gelenks der ersten Position gegenüber liegt.
6 zeigt eine fünfte Ausführungsform des in 1 dargestellten Abzweigungskommunikationsventils. Wie in 6 gezeigt, ist das BCV 140 ein Trommeltypventil, das in einer der Spiralen angeordnet ist. Insbesondere zeigt 6 eine erste Endansicht 602 eines rechteckigen Strömungsdurchlasses, der eine erste Spirale 100 und eine zweite Spirale 102 umfasst. In einem alternativen Beispiel kann der Strömungsdurchlass kreisförmig sein. In der ersten Endansicht 602 ist das BCV 140 in einer geschlossenen Position, so dass kein Abgas durch einen Durchlass oder eine Öffnung 610 zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 strömt. Es liegt daher keine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 vor. 6 zeigt ferner eine zweite Endansicht 604, in der das BCV 140 sich in einer offenen Position befindet. In dieser Position können Abgase in der ersten Spirale 100 durch die Öffnung 610 in die Trennwand 138 und in die zweite Spirale 102 strömen. Auf ähnliche Weise können Abgase in der zweiten Spirale 102 durch die Öffnung 610 und in die erste Spirale 100 strömen. Somit verstärkt sich die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102, wenn das BCV 140 offen ist. Die Endansichten sind entlang einer vertikalen Achse 614 und einer seitlichen Achse 616 ausgerichtet. Eine horizontale Achse 618 stellt die Richtung der Abgasströmung durch die Spiralen dar. Die vertikale Achse 614 kann in Bezug auf eine Oberfläche, auf der das Fahrzeug angeordnet ist, ausgerichtet sein.
Das BCV 140 umfasst eine Trommel 608, die mit einer Welle 606 verbunden ist. Die Welle 606 rotiert um eine Rotationsachse 612, wodurch die Trommel in der ersten Spirale 100 rotiert wird. Die Trommel 608 kann drei geschlossene Seiten und eine offene Seite umfassen. In einer ersten, geschlossenen Position (in der ersten Endansicht 602 gezeigt), ist eine der geschlossenen Seiten gegen die Trennwand 138 anliegend angeordnet. Insbesondere kann eine der geschlossenen Seiten an die Trennwand 138 dichtend angeordnet werden, sodass keine Abgase durch die Öffnung 610 strömen. Die Welle 606 rotiert um die Rotationsachse 612, um das BCV 140 in eine zweite, offene Position (gezeigt in der zweiten Endansicht 604) zu versetzen. In der zweiten, offenen Position ist die eine offene Seite der Trommel 608 gegen die Trennwand 138 anliegend angeordnet. In dieser Position versperrt die Trommel 608 nicht länger die Öffnung 610. Dadurch können durch die erste Spirale 100 strömende Abgase durch die Öffnung 610 und in die zweite Spirale 102 strömen. Auf ähnliche Weise können durch die zweite Spirale 102 strömende Abgase durch die Öffnung 610 und in die erste Spirale 100 strömen.
Das System von 6 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem bereit, das eine erste Spirale und eine zweite Spirale umfasst. Die erste Spirale und die zweite Spirale können durch eine Trennwand strömungstechnisch voneinander getrennt sein. Das System umfasst ferner ein Abzweigungskommunikationsventil, das eine Trommel umfasst, die mit einer Welle verbunden ist, wobei die Welle um eine Rotationsachse rotierbar ist und worin die Rotation der Welle die Trommel von einer ersten Position, in der eine geschlossene Seite der Trommel benachbart zu einer Öffnung in der Trennwand angeordnet ist und diese verdeckt, in eine zweite Position rotiert, in der eine offene Seite der Trommel benachbart zu einer Öffnung in der Trennwand angeordnet ist und diese nicht verdeckt.
7 zeigt eine sechste Ausführungsform des in 1 dargestellten Abzweigungskommunikationsventils. Wie in 7 gezeigt, ist das BCV 140 ein Gleittyptellerventil, das in einer der Spiralen angeordnet ist. 7 zeigt eine erste Draufsicht 702 einer ersten Spirale 100, einer zweiten Spirale 102, und des BCV 140. In der ersten Draufsicht 702 befindet sich das BCV 140 in einer geschlossenen Position. In der geschlossenen Position kann zwischen der ersten und der zweiten Spirale keine Fluidkommunikation stattfinden. 7 zeigt ferner eine zweite Draufsicht 704 der ersten Spirale 100, der zweiten Spirale 102 und des BCV 140. In der zweiten Draufsicht 704 befindet sich das BCV 140 in einer offenen Position. In der offenen Position kann zwischen der ersten und der zweiten Spirale eine Fluidkommunikation stattfinden. Die Draufsichten sind entlang einer seitlichen Achse 714 und einer horizontalen Achse 716 ausgerichtet. Die horizontale Achse 716 entspricht der Richtung der Abgasströmung durch die Spiralen. Eine vertikale Achse 718 kann in Bezug auf eine Fläche, auf der das Fahrzeug angeordnet ist, ausgerichtet sein.
Das BCV 140 umfasst eine Gleitventilplatte 706, die mit einer Welle 708 verbunden ist. Die Welle 708 ist quer durch die erste Spirale 100 angeordnet. In einem alternativen Beispiel kann die Welle 708 quer durch die zweite Spirale 102 angeordnet sein. Wie in 7 gezeigt, ist die Welle 708 senkrecht auf den Strömungspfad der ersten Spirale 100 ausgerichtet. In einem Beispiel kann die Welle in der Mitte der ersten Spirale 100 angeordnet sein. Die Welle 708 kann die Ventilplatte 706 entlang der Trennwand 138 gleitversetzen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Ventilplatte 706 entlang der Welle 708 entlang gleiten, um sich entlang der Trennwand 138 zu bewegen. In einer ersten, geschlossenen Position (wie in der ersten Draufsicht 702 gezeigt) ist die Ventilplatte 706 benachbart zur Trennwand 138 angeordnet und verdeckt eine Öffnung 710 in der Trennwand. Die Ventilplatte kann gegen die Trennwand 138 dichtend angeordnet sein, sodass keine Abgase durch die Öffnung 710 strömen können. Um das BCV 140 zu öffnen, verschiebt die Welle 708 die Ventilplatte 706 entlang der Trennwand in eine horizontale Richtung, die durch den Pfeil 712 markiert ist. In einer zweiten, offenen Position (wie in der zweiten Draufsicht 704 gezeigt), ist die Ventilplatte 706 benachbart zur Trennwand und in einer Position in Bezug auf Richtung der Abgasströmung weiter unten in der ersten Spirale 100 an der Trennwand 138 angeordnet. In der offenen Position können Abgase 510 in der ersten Spirale 100 durch die Öffnung 710 und in die zweite Spirale 102 eintreten. Auf ähnliche Weise können Abgase 512 in der zweiten Spirale 102 durch die Öffnung 710 und in die erste Spirale 100 eintreten. Auf diese Weise erhöht sich die Fluidkommunikation zwischen der ersten und der zweiten Spirale, wenn das BCV 140 geöffnet ist. Das System von 7 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem bereit, das eine erste Spirale und eine zweite Spirale umfasst. Die erste Spirale und die zweite Spirale können durch eine Trennwand strömungstechnisch voneinander getrennt sein. Das System umfasst ferner ein Abzweigungskommunikationsventil, das eine Gleitventilplatte umfasst, die benachbart zur Trennwand angeordnet und mit einer Welle verbunden ist. Die Welle kann die Gleitventilplatte von einer ersten Position, in der die Ventilplatte eine Öffnung in der Trennwand verdeckt, entlang einer horizontalen Achse in eine zweite Position, entfernt von der Öffnung, bewegen.
8 zeigt eine siebte Ausführungsform des in 1 gezeigten Abzweigungskommunikationsventil. Wie in 8 gezeigt, ist das BCV 140 ein Drehventil, das in einem Strömungsdurchlass 810 (z.B. einem Abgasströmungsdurchlass) angeordnet ist, der die erste Spirale 100 und die zweite Spirale 102 umfasst. Eine Innentrennwand (z.B. Trennwand 138) trennt die Abgase, die durch die erste Spirale 100 und die zweite Spirale 102 strömen, voneinander. Das BCV 140 in der siebten Ausführungsform weist eine Ventiltrennwand 812 auf, die einen Ventilkörper 820 in eine erste Strömungskammer 814 und eine zweite Strömungskammer 816 unterteilt. Das BCV 140 ist um eine Rotationsachse 818 rotierbar.
Eine erste Ansicht 802 zeigt das BCV 140 in einer geschlossenen Position. In der geschlossenen Position ist die Ventiltrennwand 812 entsprechend (z.B. parallel zu) der Trennwand 138 ausgerichtet. In dieser Konfiguration bleiben die Abgase 822, die durch die erste Spirale 100 strömen, von der zweiten Spirale 102 getrennt. Zum Beispiel strömen Abgase, die durch die erste Spirale 100 strömen, ausschließlich durch die erste Strömungskammer 814 und Abgase, die durch die zweite Spirale 102 strömen, ausschließlich durch die zweite Strömungskammer 816. Eine Vorderansicht 804 des BCV 140 in der geschlossenen Position zeigt eine Ansicht des Strömungsdurchlasses 810 entlang der Rotationsachse 808. In dieser Ansicht ist nur eine Trennlinie (Trennwand 138) zu sehen, da die Trennwand 138 des Strömungsdurchlasses 810 entsprechend der Ventiltrennwand 812 ausgerichtet ist.
Eine zweite Ansicht 806 zeigt das BCV 140 in einer offenen Position. Wie in 8 gezeigt, rotiert das BCV 140 um 180 Grad um die Rotationsachse 818, von der geschlossenen Position in die offene Position. In alternativen Ausführungsformen kann die offene Position eine Position von weniger als 180 Grad gegenüber der geschlossenen Position sein. In der offenen Position ist die Ventiltrennwand 812 von der Trennwand 138 des Strömungsdurchlasses 810 versetzt. In dem in 2 gezeigten Beispiel sind die Ventiltrennwand 812 und die Trennwand 138 senkrecht aufeinander. In dieser Konfiguration bleiben die Abgase 822, die durch die erste Spirale 100 strömen, nicht von der zweiten Spirale 102 getrennt. Zum Beispiel können Abgase, die durch die erste Spirale 100 strömen, sowohl in die erste Strömungskammer 814 als auch die zweite Strömungskammer 816 eintreten, wodurch das Vermischen der Abgase und die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 ermöglicht wird. Gase, die durch die erste Strömungskammer 814 aus dem Ventilkörper 820 austreten, können dann durch die erste Spirale 100 und die zweite Spirale 102 strömen. Ebenso können Gase, die durch die zweite Strömungskammer 816 aus dem Ventilkörper 820 treten, dann durch die erste Spirale 100 und die zweite Spirale 102 strömen. Eine Vorderansicht 808 des BCV 140 in der offenen Position zeigt eine Ansicht des Strömungsdurchlasses 810 entlang der Rotationsachse 808. In dieser Ansicht sind sowohl die Trennwand 138 als auch die Ventiltrennwand 812 zu sehen, da die Ventiltrennwand 812 nun senkrecht zu der Trennwand 138 des Strömungsdurchlasses 810 steht. Daher kann das Drehen des Ventilkörpers 820 um die Rotationsachse 818 zum Öffnen des BCV 140 die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweite Spirale 102 erhöhen.
Das System von 8 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem bereit, das einen Abgasströmungsdurchlass mit einer Innentrennwand umfasst, wobei die Innentrennwand den Strömungsdurchlass in eine erste Spirale und eine zweite Spirale unterteilt. Das System umfasst ferner ein Abzweigungskommunikationsventil, das im Abgasströmungsdurchlass angeordnet ist. Das Abzweigungskommunikationsventil kann eine erste Kammer und eine zweite Kammer umfassen, die durch eine Ventiltrennwand getrennt sind. Zudem kann das Abzweigungskommunikationsventil um eine Rotationsachse rotierbar sein.
9 zeigt eine achte Ausführungsform des in 1 gezeigten Abzweigungskommunikationsventils. Wie in 9 gezeigt, ist das BCV 140 ein Gleitventil, das in einer Trennwand 138 angeordnet ist. Die Trennwand trennt eine erste Spirale 100 und eine zweite Spirale 102 voneinander. Das BCV 140 umfasst einen zylinderförmigen Block 908, der zwischen einer offenen, geschlossenen oder einer Vielzahl von Zwischenpositionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen verschiebbar ist. Eine erste Seitenansicht 902 zeigt das BCV 140 in einer geschlossenen Position. In der geschlossenen Position kann keine Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 stattfinden. Eine zweite Seitenansicht 906 zeigt das BCV 140 in einer offenen Position. In der offenen Position können Abgase durch eine Öffnung 922 in der Trennwand 138 hindurchtreten, wodurch die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale 100 und der zweiten Spirale 102 ermöglicht wird. Eine Vorderansicht 904 zeigt eine Position des BCV 140 in der Trennwand 138. Wie diese Ansicht zeigt, kann das BCV 140 entlang der Trennwand 138 zentriert sein. Somit trennt das BCV 140 die erste Spirale 100 von der zweiten Spirale 102.
Wie in der ersten Seitenansicht 902 und der zweiten Seitenansicht 906 gezeigt, ist der zylinderförmige Block 908 an einem ersten Ende mit einem ersten Ende einer Feder 910 verbunden. Ein zweites Ende der Feder 910 ist mit einer ersten Innenwand 912 verbunden. Die erste Innenwand 912 ist in einem Hohlraum 914 in der Trennwand 138 angeordnet. Der Hohlraum 914 ist durch die erste Innenwand 912, eine zweite Innenwand 916, eine erste Seiteninnenwand 918 und eine zweite Seiteninnenwand 920 ausgebildet. In einer geschlossenen Position (wie in der ersten Seitenansicht 902 gezeigt), ist ein zweites Ende des zylinderförmigen Blocks 908 gegen die zweite Innenwand 916 dichtend angeordnet.
In einem Beispiel kann das BCV 140 ein passives Gleitventil sein, in dem ein Druck der Abgasströmung durch die erste Spirale 100 und die zweite Spirale 102 eine Position des BCV 140 bestimmt. Zum Beispiel kann das Ventil geschlossen bleiben, wenn der Strömungsdruck auf einer Vorderfläche 926 (in Vorderansicht 904 gezeigt) des BCV 140 (und zylinderförmigen Blocks 908) unterhalb einer Druckschwelle liegt. Die Druckschwelle kann auf einer Starrheit oder Federkonstante der Feder 910 basieren. Nimmt zum Beispiel die Starrheit der Feder 910 zu, steigt auch die Druckschwelle. Es ist daher ein hoher Strömungsdruck erforderlich, um das Ventil zu öffnen. Alternativ dazu kann, wenn der Strömungsdruck auf der Vorderfläche 926 über der Druckschwelle liegt, der zylinderförmige Block 908 die Abgasströmung 928 entlang geschoben werden. Insbesondere kann der zylinderförmige Block 908 in einer horizontalen Richtung, wie durch den Pfeil 924 gezeigt, in den Hohlraum 914 gleiten. Während der zylinderförmige Block 908 in den Hohlraum 914 gleitet, wird die Feder 910 gegen die erste Innenwand 912 gedrückt. Dies hat zur Folge, dass sich die Öffnung 922 in der Trennwand 138 vergrößert. Die Öffnung 922 ermöglicht, dass Abgase von der ersten Spirale 100 in die zweite Spirale und Abgase von der zweiten Spirale 102 in die erste Spirale 100 eintreten.
Das System von 9 stellt ein Zweifachspiralen-Turboladersystem bereit, das eine erste Spirale und eine zweite Spirale umfasst. Die erste Spirale und die zweite Spirale können durch eine Trennwand strömungstechnisch voneinander getrennt sein. Das System umfasst ferner einen Hohlraum, der in der Trennwand angeordnet ist, und ein Abzweigungskommunikationsventil, das im Hohlraum angeordnet ist. Das Abzweigungskommunikationsventil kann einen zylinderförmigen Block umfassen, der mit einem ersten Ende einer Feder verbunden ist, wobei ein zweites Ende der Feder mit einer Innenwand des Hohlraums verbunden ist. Der zylinderförmige Block kann im Hohlraum zwischen einer abgedichteten, geschlossenen Position und einer offenen Position verschiebbar sein. In der offenen Position entsteht eine Öffnung zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale, wodurch die zwei Spiralen strömungstechnisch miteinander kombiniert werden. In der geschlossenen Position ist der zylinderförmige Block gegen eine zweite Innenwand dichtend angeordnet. Außerdem kann der zylinderförmige Block von der geschlossenen Position in die offene Position verschiebbar sein, wenn ein Strömungsdruck einer Abgasströmung durch die erste Spirale und die zweite Spirale über eine Druckschwelle ansteigt, wobei die Druckschwelle auf einer Starrheit der Feder basiert.
Auf diese Weise kann ein Abzweigungskommunikationsventil geöffnet oder geschlossen werden, um die Fluidkommunikation zwischen einer ersten Spirale und einer zweiten Spirale eines Zwillingsspiralen-Turboladers zu erhöhen oder zu verringern. In einem Beispiel kann das Abzweigungskommunikationsventil in einem Strömungsdurchlass angeordnet sein, wobei der Strömungsdurchlass benachbart zu einer Trennwand angeordnet ist, die die erste Spirale und die zweite Spirale voneinander trennt. Ferner kann eine Öffnung im Strömungsdurchlass die erste Spirale und die zweite Spirale miteinander verbinden, sodass Abgase von den beiden Spiralen in den Strömungsdurchlass und die gegenüberliegende Spirale eintreten können, wenn das Abzweigungskommunikationsventil geöffnet ist. In einem weiteren Beispiel kann das Abzweigungskommunikationsventil in der Trennwand angeordnet sein. In einer geschlossenen Position kann das Abzweigungskommunikationsventil eine Öffnung in der Trennwand, zwischen der ersten und der zweiten Spirale, verdecken. In einer offenen Position kann das Abzweigungskommunikationsventil die Öffnung freilegen, sodass Abgase von der ersten Spirale in die zweite Spirale und Abgase von der zweiten Spirale in die erste Spirale eintreten können. Das Abzweigungskommunikationsventil kann von verschiedenen Typen sein, die ein seitlich angelenktes Tellerventil, ein lineares Tellerventil, ein sperrenartiges Schwenkventil, ein Gleittellerventil, ein Trommeltypventil, ein Drehventil, und/oder ein Gleitventil (in einem Hohlraum in der Trennwand) umfassen. Auf diese Weise kann durch das Abzweigungskommunikationsventil die Fluidkommunikation zwischen einer ersten und einer zweiten Spirale in einem Zweifachspiralen-Turbolader erhöht oder verringert werden.
Es ist zu beachten, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Anordnungen und Abläufe mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Anordnungen und Abläufe können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien umfassen, zum Beispiel ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Die verschiedenen dargestellten Handlungen, Vorgänge oder Funktionen können als solche daher in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht notwendigerweise eingehalten werden, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie dient der besseren Veranschaulichung und Beschreibung. Eine oder mehrere der beschriebenen Handlungen oder Funktionen können wiederholt durchgeführt werden, je nach Art der Strategie, die eingesetzt wird. Die beschriebenen Handlungen können ferner einen auf dem computerlesbaren Speichermedium im Motor-Steuersystem programmierten Kode grafisch darstellen.
Wie ersichtlich ist, dienen die hierin offenbarten Konfigurationen und Anordnungen und Abläufe als Beispiele, und die spezifischen Ausführungsformen sind nicht als Einschränkungen zu verstehen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die genannte Technologie auf V-6, I-4, I-6, V-12, Boxen 4 und andere Motortypen angewandt werden. Außerdem können eine oder mehrere der verschiedenen Systemkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren der beschriebenen Diagnosen verwendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie sonstige hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.

Claims

Zweifachspiralen-Turboladersystem, umfassend: eine erste Spirale und eine zweite Spirale, die strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sind; einen Durchlass, der neben der Trennwand angeordnet ist und der die erste Spirale und die zweite Spirale miteinander verbindet; und ein Abzweigungskommunikationsventil, das innerhalb des Durchlasses angeordnet ist und das zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar ist, wobei die offene Position die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale erhöht.
System nach Anspruch 1, worin der Durchlass innerhalb der Trennwand angeordnet ist und eine Öffnung in der Trennwand zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale umfasst.
System nach Anspruch 1, worin das Zweifachspiralen-Turboladersystem weiterhin eine Vertiefung, die innerhalb einer Deckenwand der zweiten Spirale angeordnet ist, umfasst.
System nach Anspruch 3, worin das Abzweigungskommunikationsventil eine Ventilplatte umfasst, die um ein Gelenk rotierbar ist, wobei das Gelenk innerhalb der Vertiefung angeordnet ist, und die Ventilplatte zwischen einer ersten Position, worin die Ventilplatte die Öffnung in der Trennwand abdeckt, und einer zweiten Position, worin die Ventilplatte innerhalb der Vertiefung ist, bewegbar ist.
System nach Anspruch 2, worin das Abzweigungskommunikationsventil eine Ventilplatte und einen Ventilschaft umfasst, wobei die Ventilplatte aus einer ersten Position, worin die Ventilplatte die Öffnung abdeckt, in eine zweite Position, worin sich die Ventilplatte neben einer Außenwand der ersten Spirale befindet, verschiebbar ist.
System nach Anspruch 5, worin das Abzweigungskommunikationsventil quer über die erste Spirale gleitet, wenn es sich von der ersten Position in die zweite Position bewegt.
System nach Anspruch 2, worin das Abzweigungskommunikationsventil eine Sperre umfasst, die um ein Gelenk rotierbar ist, wobei das Gelenk neben der Trennwand angeordnet ist, und die Sperre aus einer ersten Position an der Trennwand, worin die Sperre die Öffnung abdeckt, in eine zweite Position an der Trennwand, wobei die zweite Position der ersten Position hinsichtlich einer Position des Gelenks entgegengesetzt ist, bewegbar ist.
System nach Anspruch 2, worin das Abzweigungskommunikationsventil eine mit einer Welle verbundene Trommel umfasst, wobei die Welle um eine Rotationsachse rotierbar ist, und worin eine Rotation der Achse die Trommel aus einer ersten Position, worin eine geschlossene Seite der Trommel neben der Öffnung in der Trennwand angeordnet ist und diese abdeckt, in eine zweite Position rotiert, worin eine offene Seite der Trommel neben der Öffnung in der Trennwand angeordnet ist und diese nicht abdeckt.
System nach Anspruch 2, worin das Abzweigungskommunikationsventil eine verschiebbare Ventilplatte, die neben der Trennwand angeordnet und mit einer Welle verbunden ist, umfasst, wobei die Welle die verschiebbare Ventilplatte aus einer ersten Position, worin die Ventilplatte die Öffnung in der Trennwand abdeckt, in eine zweite Position weg von, einer horizontalen Achse folgend, der Öffnung, bewegt.
System nach Anspruch 1, worin der Durchlass relativ zu einer vertikalen Achse parallel zu der Trennwand vertikal über der Trennwand angeordnet ist und worin der Durchlass eine Öffnung zwischen der ersten Spirale, dem Durchlass und der zweiten Spirale umfasst.
System nach Anspruch 10, worin das Abzweigungskommunikationsventil eine um ein Gelenk rotierbare Platte umfasst, wobei die Platte die Öffnung dichtend verschließen kann.
System nach Anspruch 1, worin der Durchlass einen innerhalb der Trennwand angeordneten Hohlraum umfasst.
System nach Anspruch 12, worin das Abzweigungskommunikationsventil innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei das Abzweigungskommunikationsventil einen zylindrischen Block verbunden mit einer Feder umfasst, wobei die Feder mit einer Innenwand des Hohlraums verbunden ist und worin der zylindrische Block innerhalb des Hohlraums zwischen einer dichtenden, geschlossenen Position und einer offenen Position verschiebbar ist.
Zweifachspiralen-Turboladersystem, umfassend: einen Abgasstromdurchlass mit einer inneren Trennwand, wobei die innere Trennwand den Abgasstromdurchlass in eine erste Spirale und eine zweite Spirale aufteilt; und ein Abzweigungskommunikationsventil, das innerhalb des Abgasstromdurchlasses angeordnet ist, wobei das verzweigte Verbindungsventil eine erste Kammer und eine zweite Kammer, die durch eine Ventiltrennwand getrennt sind, umfasst und um eine Rotationsachse rotierbar ist.
System nach Anspruch 14, worin das Abzweigungskommunikationsventil zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position rotierbar ist.
System nach Anspruch 15, worin in der geschlossenen Position die Ventiltrennwand auf einer Linie und parallel mit der inneren Trennwand ist und worin in der offenen Position die Ventiltrennwand gegenüber der inneren Trennwand versetzt ist.
System nach Anspruch 15, worin ein Rotieren des Abzweigungskommunikationsventils von der offenen in die geschlossene Position die Fluidkommunikation zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale erhöht.
Zweifachspiralen-Turboladersystem, umfassend: eine erste Spirale und eine zweite Spirale, die strömungstechnisch durch eine Trennwand getrennt sind; einen Hohlraum, der innerhalb der Trennwand angeordnet ist; und ein Abzweigungskommunikationsventil, das innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei das Abzweigungskommunikationsventil einen zylindrischen Block, der mit einem ersten Ende einer Feder verbunden ist, umfasst, wobei ein zweites Ende der Feder mit einer Innenwand des Hohlraums verbunden ist, und worin der zylindrische Block innerhalb des Hohlraums zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position verschiebbar ist.
System nach Anspruch 18, worin der zylindrische Block in der geschlossenen Position gegen eine zweite Innenwand dichtend verschließbar ist und worin, in der offenen Position, eine Öffnung zwischen der ersten Spirale und der zweiten Spirale gebildet wird, wodurch die zwei Spiralen strömungstechnisch kombiniert werden.
System nach Anspruch 18, worin der zylindrische Block aus der geschlossenen in die offene Position gleitet, wenn ein Strömungsdruck eines durch die erste Spirale und die zweite Spirale strömenden Abgasstroms über einen Schwellendruck steigt, und worin der Schwellendruck auf Starrheit der Feder basiert.