DE3536804C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abblaseventil für eine die Turbine eines Abgasturboladers umgehende Bypass- Leitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Abblaseventilen wird die Ventilkammer und der Abströmkanal von außerordentlich heißen Abgasen durchströmt, was zu einer sehr starken Aufheizung aller Teile des Abblaseventils führen kann. Hiervon ist ins­ besondere die Ventilführung betroffen, die trotz Aus­ bildung des Ventilgehäuses als normalerweise ver­ rippter Kühlkörper Temperaturen von 300-400°C er­ reichen kann, so daß die Gefahr eines Fressens des Ventilschaftes besteht. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Führungsbuchse für den Ventilschaft aus einem keramischen Material herzustellen. Diese keramische Führungsbuchse verhindert andererseits eine Wärmeabgabe vom Ventilschaft auf das Gehäuse, was zur Folge hat, daß der Ventilteller stark aufgeheizt und dadurch in seiner Festigkeit verringert wird, so daß nach relativ kurzem Betrieb ein Einschlagen des Ventilsitzes in den Ventilteller stattfindet und eine ordnungsgemäße Funktion des Abblaseventils nicht mehr gewährleistet ist.

Aus der DE-PS 30 09 453 ist ein Abblaseventil bekannt geworden, das zum Teil in das Turbinengehäuse integriert ist, indem der Abgaskanal und der Ventilsitz im Turbinen­ gehäuse angeordnet ist, während das Tellerventil in einem auch die Steuerdose tragenden Gehäuse gelagert ist, das an das Turbinengehäuse angeflanscht ist. Um bei einer der­ artigen Anordnung die Membran und die Feder in der Steuer­ dose des Ventils vor schädlichen Temperaturen zu schützen, sind vor der die Ventilkammer begrenzenden Stirnfläche des Ventilgehäuses mindestens zwei als Topfscheiben ausgebildete Hitzeschilde vorgesehen, die von dem Ventilschaft durch­ drungen werden und in einem Abstand voneinander und von der Stirnfläche des Ventilgehäuses liegen. Diese Maßnahme ist jedoch aufwendig und reicht nicht aus, bei einem Abblaseventil, das eine komplette und funktionsfähige Einheit darstellt und bei dem demzufolge der die heißen Abgase führende Kanal in das Ventilgehäuse integriert ist, eine übermäßige Erwärmung des Ventilgehäuses im Bereich der Ventilführung zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Abblaseventil eine ausreichende Abführung der Wärme von dem Tellerventil zu erreichen, um dessen Funktionsfähigkeit über einen langen Zeitraum zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ventilkammer und der Abströmkanal mit einer wärmedämmenden Auskleidung versehen sind.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die Wärme der heißen Abgase nur noch in sehr ver­ mindertem Maße in das Ventilgehäuse einströmen kann, so daß das Vorsehen einer keramischen Führungsbuchse nicht erforderlich ist, sondern eine normale metal­ lische Führungsbuchse verwendet werden kann, über welche nun der Schaft des Tellerventils seine Wärme an das Gehäuse abgeben kann, das aufgrund der wärme­ dämmenden Auskleidung erheblich kühler ist als ohne eine solche Auskleidung, so daß ein starkes Temperatur­ gefälle besteht, das für eine schnelle Wärmeabführung aus dem Tellerventil sorgt.

Die wärmedämmende Auskleidung ist vorzugsweise von einem keramischen Einsatz gebildet, der vor dem Gießen des Ventilgehäuses in die Gießform eingelegt und dann von dem Gießmaterial, vorzugsweise Aluminium umgossen wird. Anstelle eines keramischen Einsatzes kann auch ein Blecheinsatz verwendet werden, der in einem Abstand von der Wand der Ventilkammer und des Abströmkanals angeordnet und in der gleichen Weise wie der keramische Einsatz in das Ventilgehäuse ein­ gegossen wird, wie dies bei Auslaßkanälen bekannt ist, die im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine vor­ gesehen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen­ den unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der ein erfindungsgemäßes Abblaseventil im Längs­ schnitt dargestellt ist.

Das in der Zeichnung dargestellte Abblaseventil weist ein allgemein mit 1 bezeichnetes Gehäuse auf, das mit einer Anschlußfläche 2 zur Anbringung an eine zur Turbine eines Abgasturboladers führende Abgassammel­ leitung und einen Flansch zum Anschluß eines Auspuff­ rohres versehen ist. Das Gehäuse 1 weist eine Ventil­ kammer 4 auf, die mit einer von einem Ventilsitz 5 umgebenen Einströmöffnung 6 in der Anschlußfläche 2 in Verbindung steht und von der ein Abströmkanal 7 ausgeht, der in der Anschlußfläche 8 des Flansches 3 mündet.

Das Abblaseventil enthält ein Tellerventil 9, dessen Ventilteller 10 im Schließzustand mit dem Ventil­ sitz 5 zusammenwirkt und dessen Schaft 11 in einer Buchse 12 geführt ist, die in eine von der Ventil­ kammer 4 ausgehende Bohrung 13 im Ventilgehäuse 1 eingesetzt ist. Das Ventilgehäuse 1 ist im Bereich der Ventilführung sowie im Bereich der Ventilkammer 4 mit Kühlrippen 14 versehen.

An das Ventilgehäuse 1 ist über eine wärmedämmende Zwischenlage 15 das Steuerteil 16 des Abblaseventils angeflanscht, das eine Feder 17 enthält, die bestrebt ist, das Tellerventil 9 in seiner Schließstellung zu halten und dessen Innenraum 8 durch eine Membran 18 in zwei Kammern 19 und 20 unterteilt ist, die einer­ seits vom Druck vor dem Lader und andererseits vom Druck vor der Turbine beaufschlagt sind, so daß in bekannter Weise eine Steuerung des Abblaseventils in Abhängigkeit von diesen Drücken eintritt.

Die Ventilkammer 4 und der Abströmkanal 7 sind mit einer wärmedämmenden Auskleidung 21 versehen, die vor­ zugsweise von einem keramischen Einsatz gebildet ist, welcher bei der Herstellung des Ventilgehäuses 1 ein­ gegossen wird, indem er vor dem Gießen in die Form eingelegt und dann von dem Material des Gehäuses umgossen wird. Diese wärmedämmende Auskleidung 21 vermindert den Wärmeübergang von den heißen, die Ventilkammer 4 und den Abströmkanal 7 durchströmenden Abgasen auf das Ventilgehäuse 1 beträchtlich, so daß die Temperatur des Gehäuses 1 im Bereich der Ventil­ führungsbuchse 12 nicht, wie bisher, Werte von 350-400°C erreicht, sondern wesentlich niedrigere Werte, so daß eine übliche metallische Führungsbuchse 12 anstelle der sonst notwendigen keramischen Büchse verwendet werden kann. Dies hat zur Folge, daß die Wärme des Tellerventils 9 und insbesondere des Ventiltellers 10 über den Ventilschaft 11 und die Lagerbüchse 12 auf das Gehäuse 1 übertragen und über die Kühlrippen 14 zu einem erheblichen Teil abgeführt werden kann, da aufgrund der wärmedämmenden Auskleidung 21 das Temperaturgefälle zwischen Ventilschaft 11 und Gehäuse 1 vergrößert ist. Dadurch wird die Wärme in einem solchen Maße von dem Ventilteller 10 abgeführt, daß dessen Festigkeit nicht beeinträchtigt wird, so daß das häufig zu be­ obachtende Einschlagen des Ventilsitzes 5 in den Ventilteller 10 nicht eintritt und die Lebensdauer des Abblaseventils erheblich verlängert wird.

Anstelle eines keramischen Einsatzes kann die wärme­ dämmende Auskleidung auch von einem Blecheinsatz ge­ bildet sein, der in einem Abstand von der Wand der Ventilkammer und des Abströmkanals angeordnet ist, wie dies an sich bei im Zylinderkopf von Brennkraft­ maschinen angeordneten Auslaßkanälen, dort jedoch zur Verbesserung der Nachverbrennung und zur Ver­ ringerung des Abgasgegendruckes, bekannt ist.

Claims (3)

1. Abblaseventil für eine die Turbine eines Abgasturbo­ laders umgehende Bypass-Leitung, mit einem Gehäuse, das eine Ventilkammer aufweist, die mit einer von einem Ventilsitz umgebenen Einströmöffnung in Ver­ bindung steht und von der ein Abströmkanal ausgeht, und mit einem federbelasteten Tellerventil, dessen Teller in der Schließstellung auf dem Ventilsitz auf­ liegt, und dessen Schaft in einer in das Gehäuse ein­ gesetzten und von der Ventilkammer ausgehenden Büchse geführt ist, wobei das Gehäuse im Bereich der Ventil­ führung als Kühlkörper ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (4) und der Abströmkanal (7) mit einer wärmedämmenden Auskleidung (21) versehen sind.

2. Abblaseventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmende Auskleidung (21) von einem keramischen Einsatz gebildet ist.

3. Abblaseventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmende Auskleidung von einem Blech­ einsatz gebildet ist, der in einem Abstand von der Wand der Ventilkammer und des Abströmkanals ange­ ordnet ist.