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Diese
Erfindung betrifft einen Turbolader, der ein Abblasventil und ein
Abblasventil-Stellglied beinhaltet, und insbesondere betrifft sie
die Vorgehensweise, mit der das Stellglied mit dem Abblasventil verbunden
ist.
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Turbolader
sind altbekannte Einrichtungen zum Zuführen von Luft an den Einlass
einer Brennkraftmaschine bei Drucken über der Atmosphäre (Erhöhungs-Drucken
bzw. Boost-Drucken). Ein herkömmlicher
Turbolader umfasst im Wesentlichen ein über das abgasangetriebenes
Turbinenrad, das auf einer drehbaren Welle innerhalb eines Turbinengehäuses angebracht
ist. Zum Beispiel definiert in einer zentripetalen Turbine das Turbinengehäuse einen ringförmigen Einlassweg,
um das Turbinenrad herum und einen im Allgemeinen zylindrischen
axialen Auslassweg, der sich von dem Turbinenrad erstreckt. Eine
Drehung des Turbinenrads dreht ein Kompressorrad, dass auf dem anderen
Ende der Welle innerhalb eines Kompressorgehäuses angebracht ist. Das Kompressorrad
liefert verdichtete Luft an die Einlass-Rohrverzweigung des Motors, wodurch
die Motorleistung erhöht
wird.
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Turbolader,
die Abblasventile enthalten, sind altbekannt. Ein Turbolader mit
einem Abblasventil weist einen Überbrückungsweg
zwischen den Abgaseinlass- und Abgasauslassabschnitten des Turbinengehäuses auf,
um eine Steuerung des Turbolader-Boostdrucks zu ermöglichen.
Ein Abblasventil ist in dem Weg angeordnet und wird gesteuert um
den Weg zu öffnen,
wenn der Druckpegel der Boostluft auf einen vorgegebenen Pegel ansteigt,
sodass einem gewissen Teil des Abgases erlaubt wird an dem Turbinenrad
vorbeizugehen, wodurch verhindert wird, dass der Boostdruck weiter
ansteigt. Das Abblasventil wird im Allgemeinen durch ein pneumatisches
Stellglied betätigt,
das durch einen Boostluftdruck betrieben wird, der durch das Kompressorrad zugeführt wird.
Die Position des Abblasventils und somit die Menge des Abgases,
dem erlaubt wird an dem Turbinenrad vorbeizugehen, wird somit im
direkten Ansprechen auf Veränderungen
in dem Boostdruck gesteuert.
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Ein
herkömmliches
pneumatisches Stellglied umfasst eine mit einer Feder belastete
Membran oder sich verschiebende Abdichtung, die innerhalb eines
Kanisters (der auch als der Abblasventil-Stellgliedbehälter bezeichnet wird) untergebracht
ist, der an dem Kompressorgehäuse
angebracht ist. Die Membranabdichtung wirkt auf einen Verbindungsstab,
der die Abblasventil-Anordnung betätigt, die in dem Turbinengehäuse angebracht
ist.
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Der
Stellglied-Behälter
ist mit dem Kompressorauslass über
einen Schlauch verbunden, um Boostluft an den Behälter zu
führen,
die auf dem Membran (oder sich verschiebende Abdichtung) wirkt,
um der Federvorspannung entgegen zu wirken. Die Feder wird so gewählt und
das Stellglied und das Abblasventil werden anfänglich so eingestellt, dass das
Abblasventil bei niedrigen Boostbedingungen geschlossen bleibt.
Wenn jedoch der Boostdruck ein vorgegebenes Maximum erreicht, wird
die Membranabdichtung entgegen der Wirkung der Feder bewegt und
arbeitet, um das Abblasventil (über
den Verbindungs-Stellstab) zu öffnen,
um dadurch einen gewissen Teil des Abgases zu erlauben an dem Turbinenrad
vorbeizugehen.
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In
herkömmlichen
Anordnungen ist das Abblasventil auf einem Ventilschaft angebracht,
der sich durch das Turbinengehäuse
erstreckt und der gedreht wird, um das Ventil zu öffnen und
zu schließen. Eine
Drehung des Ventilschafts wird durch die reziproke Bewegung des
Stellstabs (Stellglied-Stabs) über
einen Hebelarm erreicht, der das Ende des Stellstabs mit dem Ventilschaft
verbindet. Um die Bewegung des Stellstabs zu ermöglichen, gibt es eine schwenkbare
Verbindung (ein schwenkbares Gelenk) zwischen dem Hebelarm und dem
Stellstab, wobei das gegenüberliegende
Ende des Stellgliedhebels an dem Ende des Ventilschafts (typischerweise
durch einen Schweißvorgang)
befestigt ist. Für
einen genauen Betrieb des Stellglieds ist es auch wichtig, dass
die Membranabdichtung eine Ausrichtung innerhalb des Kanisters aufrecht
erhält,
und somit, dass der Stab seine Ausrichtung entlang der Achse des
Stellglied-Behälters
beibehält.
Es ist deshalb bekannt die Schwenkverbindung (das Schwenkgelenk) zwischen
dem Stellstab und dem Hebelarm so zu konstruieren, dass ein geringer
Betrag einer Bewegung entlang der Achse des Stellgliedhebels erlaubt wird,
um die Tendenz des Stellstabs off-line (außerhalb eines Betriebs) gezogen
zu werden, wenn er sich hin- und herbewegt, zu begrenzen.
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Der „Abhebepunkt" („Lift-off-Punkt"), d. h. derjenige
Druck, bei dem sich das Abblasventil beginnt zu öffnen, ist für den Betrieb
des Abblasventils kritisch und muss deshalb sehr genau eingestellt werden,
wenn das Stellglied und das Abblasventil an dem Turbolader angebaut
werden. Der genaue Stellgliedbehälter-Druck,
bei dem sich die Membran beginnt zu öffnen, hängt von der Vorlast der verwendeten
Feder ab. Weil Toleranzen, auf die Federn in der Praxis hergestellt
werden können,
unglücklicherweise
bedeuten, dass Veränderungen
in der Federrate von einer Feder zur nächsten vorhanden sein können, ist
es erforderlich den Abhebepunkt von jedem Turbolader individuell
einzustellen.
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Ein
Verfahren zum Ausführen
des anfänglichen
Aufbaus der herkömmlichen
Stellglied-Anordnung,
die voranstehend beschrieben wurde, ist ein Prozess, der als „Schweißen-zum-Einstellen" bekannt ist. Der
Stellglied-Behälter,
der Stellstab und der Stellgliedhebel werden vorher zusammengebaut und
an dem Turbolader angebracht. Das Abblasventil wird dann von innerhalb
des Turbinengehäuses
abgeklemmt und der Stellglied-Behälter wird auf den gewünschten
Abhebedruck verdichtet. Wenn die Membran, der Stellstab und das
Ventil somit in ihren jeweiligen Relativpositionen unmittelbar vor
einer Abhebung gehalten werden, wird das Ende des Stellgliedhebels
an dem Ventilschaft angeschweißt.
Demzufolge wird irgendein Anstieg im Druck, der an das Stellglied
zugeführt
wird und über
dem vorgegebenen Abhebedruck ist, ein Öffnen des Ventils verursachen.
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Eine
bekannte Alternative zu der obige Vorgehensweise besteht darin einen
Stellstab mit einstellbarer Länge
zu verwenden, der typischerweise einen Gewindestab und ein Stabende
umfasst. Der Sollpunkt wird durch Einstellen der Länge des
Stabs erreicht, entweder durch Drehen des Stabendes oder durch eine
Mutter, die in der Stabenden-Anordnung eingefangen wird.
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Die
europäische
Patentanmeldung mit der Nummer 0 976 919 offenbart einen zweiteiligen
Stellstab, der viele der Nachteile des herkömmlichen Stellstabs, der voranstehend
beschrieben wurde, beseitigt. Die zwei Teile des Stabs werden über eine
kugelförmige
Verbindung (über
ein Kugelgelenk) verbunden, die in Richtung auf das Abblasventilende des
Stabs angeordnet ist und die eine drehungsmäßige Freiheit zwischen dem
Ende des Stabs, das an dem Stellglied angebracht ist, und dem Ende
des Stabs, das an dem Stellgliedhebel angebracht ist, erlaubt. Diese
Anordnung vereinfacht stark den anfänglichen Aufbau dadurch, dass
die Notwendigkeit beseitigt wird vorher den Hebel an dem Stellstab
zusammenzubauen (wobei der Hebel anstelle davon vorher an den Schaft
des Abblasventils zusammengebaut wird) oder die Notwendigkeit umgangen
wird, einen Stab mit einstellbarer Länge bereitzustellen. Jedoch
weisen beide obige Stellglied-Anordnungen den Nachteil auf, dass
die jeweiligen verschwenkbaren Verbindungen die Komponentenkosten
erhöhen und
eine Stelle bereitstellen, an der eine Abnutzung auftreten kann.
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Demzufolge
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Stellanordnung
für ein
Turbolader-Abblasventil bereitzustellen, die die Probleme im Zusammenhang
mit herkömmlichen
Anordnungen, die voranstehend diskutiert wurden, beseitigt. Insbesondere
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Stellstab
(Stellgliedstab) bereitzustellen.
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Gemäß eines
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Stellanordnung
für eine
Turbolader-Drucksteuerungsventil-Anordnung vorgesehen, wobei die
Stellanordnung ein Stellglied umfasst, das mit einem Stellstab gekoppelt
ist, der sich bei der Verwendung in einer im Wesentlichen geraden
Linie zwischen dem Stellglied und der Ventilanordnung erstreckt
und mit der Ventilanordnung gekoppelt ist, um die Position davon
zu steuern, wobei der Stellstab ein längliches Element umfasst, wobei
wenigstens ein Abschnitt davon ausreichend flexibel ist, um sich
bei der Verwendung um die Linie zu biegen.
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Gemäß eines
zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Turbolader vorgesehen,
einschließlich
eine Drucksteuerungsanordnung die ein Stellglied, eine Ventilanordnung
und ein zwichen dem Stellglied und der Ventilanordnung verbundenen Stellstab
umfasst, wobei das Stellglied durch den Stellstab den Betrieb der
Ventilanordnung steuert, wobei der Stellstab ein längliches
Element umfasst, wobei wenigstens ein Abschnitt davon ausreichend flexibel
ist, um sich bei der Verwendung um die Linie zu biegen.
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Vorzugsweise
umfasst der Stellstab ein mehrfach verdrilltes Kabel, z. B. ein
Stahlkabel.
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Die
Bereitstellung eines flexiblen Stellstabs bietet eine Anzahl von
Vorteilen gegenüber
herkömmlichen
starren Stellgliedstäben,
wie mit näheren
Einzelheiten in der folgenden Beschreibung beschrieben werden wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Grad einer Flexibilität sich von
einer Ausführungsform
der Erfindung zu einer anderen verändern könnte. Vorzugsweise ist der
Stab ausreichend flexibel, um sich unter normalen Betriebsbedingungen
zu verbiegen, wenn er sich bewegt, um die Ventilanordnung zu betätigen, aber
zum Beispiel nicht, um sich unter der Schwerkraft signifikant zu
verbiegen, wenn er nur an einem Ende gehalten wird. Der Stab muss somit
nicht entlang seiner gesamten Länge
flexibel sein, obwohl bevorzugte Ausführungsformen wenigstens entlang
eines wesentlichen Abschnitts der Länge des Stabs flexibel sind.
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Gemäß eines
dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Zusammenbauen einer Drucksteuerungsanordnung eines Turboladers vorgesehen,
wobei der Turbolader ein Turbinengehäuse und einen Kompressor umfasst,
wobei die Drucksteuerungsanordnung eine Ventilanordnung, die innerhalb
des Turbinengehäuses
angebracht ist, ein pneumatisches Stellglied, das an dem Turbolader zum
Empfangen von verdichteter Luft von dem Kompressor oder einer externen
Luftversorgung angebracht ist, einen flexiblen Stellstab, der sich
in einer im Wesentlichen geraden Linie von dem pneumatischen Stellglied
erstreckt, und einen Hebelarm, der sich von der Ventilanordnung
und dem Turbinengehäuse
erstreckt und den Stellstab mit der Ventilanordnung verbindet, umfasst,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Zusammenbauen
der Ventilanordnung und des Hebelarms auf dem Turbinengehäuse;
Zusammenbauen
des pneumatischen Stellglieds und des Stellstabs als eine Unteranordnung;
Anbringen
der Unteranordnung des pneumatischen Stellglieds/des Stellstabs
an dem Turbolader;
Befestigen des Endes des Stellstabs, das
entfernt von dem pneumatischen Stellglied ist, an dem Hebelarm.
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Spezifische
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 einen
axialen Querschnitt durch einen herkömmlichen Turbolader, wobei
die Hauptkomponenten eines Turboladers gezeigt sind;
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2 die
Einzelheiten eines herkömmlichen Turbolader-Abblasventils
und der Stellglied-Anordnung;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Abblasventil-Stellglied-Anordnung
in Übereinstimmung mit
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Einzelheit der Stellglied-Anordnung der 3;
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5 eine
perspektivische Ansicht der Stellglied-Anordnung der 3,
in die Richtung des Pfeils A in der 3 blickend
und mit einem Teil des Stellglied-Behälters weggeschnitten, um interne
Einzelheiten zu enthüllen;
und
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6 interne
Einzelheiten des Stellglied-Behälters
der 4 und 5.
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Zunächst bezugnehmend
auf die 1 zeigt diese die grundlegenden
Komponenten eines herkömmlichen
Turboladers des zentripetalen Typs. Der Turbolader umfasst eine
Turbine 1, die über
ein zentrales Lagergehäuse 3 mit
einem Kompressor 2 verbunden ist. Die Turbine 1 umfasst
ein Turbinengehäuse 4,
das ein Turbinenrad 5 aufnimmt. In ähnlicher Weise umfasst der
Kompressor 2 ein Kompressorgehäuse 6, in dem ein
Kompressorrad 7 untergebracht ist. Das Turbinenrad 5 und
das Kompressorrad 7 sind auf gegenüberliegenden Enden einer gemeinsamen
Welle 8 angebracht, die auf Lagerungs-Aufbauten 9 innerhalb
des Lagergehäuses 3 gestützt wird.
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Das
Turbinengehäuse 4 ist
mit einem Abgaseinlass 10 und einen Abgasauslass 11 versehen. Der
Einlass 10 richtet das Ankommende Abgas an eine ringförmige Einlasskammer 12,
die einen Ringkanal bildet, der das Turbinenrad 5 umgibt.
Das Abgas fließt
durch die Maschine und in den Auslass 11 hinein über eine
kreisförmige
Auslassöffnung,
die zu dem Turbinenrad 5 koaxial ist.
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Unter
Bezugnahme nun auf 2 zeigt diese Komponenten einer
herkömmlichen
Abblasventil- und
Stellglied-Anordnung, die aus 1 nicht
sichtbar ist. Das Turbinengehäuse 4 ist
mit einem Überbrückungsweg
(nicht gezeigt) versehen, der den Abgaseinlass 10 und den
Abgasauslass 11, das Turbinenrad 5 umgehend, verbindet.
Der Überbrückungsweg
(Umgehungsweg) steht in Verbindung mit dem Abgaseinlass 10 über eine
kreisförmige Öffnung (nicht
gezeigt), die durch ein Ventilelement 13a eines Abblasventils 13,
welches zum Steuern des Flusses dadurch vorgesehen ist, geöffnet und
geschlossen wird. In 2 ist der Teil des Turbinengehäuses 4, der
den Einlass 10 definiert, teilweise weggeschnitten gezeigt,
um die Einzelheiten des Abblasventils 13 zu enthüllen, welches
durch eine Drehung eines Ventilschafts 14 betrieben wird,
der sich durch ein Lager 14a in dem Turbinengehäuse 5 erstreckt.
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Eine
Drehung des Ventilschafts 14 und somit eine Betätigung des
Abblasventils 13 wird durch eine Stellglied-Anordnung bewirkt,
die auf der Außenseite des
Turboladers angebracht ist und ein mit einer Feder belastetes pneumatisches
Stellglied 15 umfasst, das mit dem Ventilschaft 14 über einen
Verbindungsstab 16 und einen Stellhebel 17 verbunden
ist. Der Stellglied-Behälter 15 empfängt verdichtete
Luft von dem Auslass des Kompressors 2 und ist somit in
einer herkömmlichen
Weise an der Außenseite
des Kompressorgehäuses 6 über einen
geeigneten Bügel
(nicht gezeigt) angebracht. Einzelheiten der geeigneten Anbringungsanordnung
sind in 2 der Einfachkeit halber weggelassen,
können
aber vollständig
herkömmlich
sein.
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Das
Stellglied 15 umfasst eine Membran oder ein sich verschiebendes
Ventil (z. B. einen Kolben), die/das nicht gezeigt ist und innerhalb
eines zylindrischen Kanisters (dem Stellglied-Behälter) 18 auf einer
Seite des Stellstabs 16 angebracht ist.
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Der
Stellstab 16 erstreckt sich von der Vorderseite des Stellglied-Behälters 15 in
Richtung auf das Turbinengehäuse 4 und
das Abblasventil 13 hin. In 2 ist der
Stellglied-Behälter
weggeschnitten, um die Einzelheiten einer Spulenfeder 19 zu
enthüllen,
die koaxial um den Stellstab 16 herum angebracht ist und
zwischen der Membran/Verschiebeabdichtung (nicht gezeigt) und dem
vorderen Ende des Stellglied-Behälters 18 arbeitet.
Die Spulenfeder 19 spannt den Stellstab somit in Richtung
auf die Hinterseite des Stellglied-Behälters 18 vor.
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Der
Stellstab verbindet die Membran/Abdichtung des Stellglieds 15 mit
dem Abblasventil 13 über den
Hebelarm 17. Das Ende des Stellstabs 16 ist mit dem
Stellhebel 17 über
eine Schwenkverbindung 20 verbunden, um eine relative Bewegung
zwischen den beiden zu erlauben, wohingegen der Hebel 17 an dem
Ventilschaft 14, typischerweise durch einen Schweißvorgang,
wie voranstehend erwähnt,
befestigt ist.
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Bei
der Verwendung wird das Abblasventil 13 in niedrigen Boostbedingungen
durch die Wirkung der Feder 19 geschlossen gehalten. Sobald
der Druck in dem Kompressorauslass jedoch eine vorgegebene Grenze
erreicht, zwingt jedoch die verdichtete Luft, die an das Stellglied 15 übertragen
wird, die Membran/Abdichtung sich entgegen der Wirkung der Feder 19 zu
bewegen, wodurch das Abblasventil 13 geöffnet wird, um dem Einlass-Abgas
zu ermöglichen an
der Turbine vorbei zu gehen. In dieser Weise kann der maximale Boostdruck,
der durch den Turbolader erzeugt wird, gesteuert und begrenzt werden.
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In
dem dargestellten Beispiel hat der Stellstab 16 eine einstellbare
Länge.
Das heißt,
der Stellstab 16 weist zwei Abschnitte auf, die relativ
zueinander durch Drehung einer Einstellmutter 16a, um den Stab
zu verlängern
oder zu verkürzen,
bewegt werden können.
Dies erlaubt, dass die Länge
des Stabs bei dem anfänglichen
Aufbau eingestellt werden kann, um sicherzustellen, dass bei dem „Abhebe" Druck, d. h. demjenigen
Druck, bei dem sich das Ventil beginnt zu öffnen, der Stellstab 16 richtig
zu der Achse des Stellglieds 15 ausgerichtet ist (vorausgesetzt,
dass der Stellglied-Behälter
selbst richtig an dem Kompressor angebracht ist).
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Die 3 bis 6 illustrieren
eine Ausführungsform
einer Stellglied-Anordnung in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung, die eine Anzahl von Nachteilen der
voranstehend beschriebenen herkömmlichen
Anordnung beseitigt. Im Wesentlichen umfasst die Stellglied-Anordnung
(Stellanordnung) ein pneumatisches Stellglied 21, einen
Stellstab 22 und einen Stellhebel 23. Das Stellglied 21 kann
vollständig
herkömmlich
sein und kann an dem Kompressorgehäuse an einer herkömmlichen
Weise angebracht sein, um so Luft von dem Kompressorauslass über ein
Einlasstor 21a zu empfangen. Die grundlegende Unterschiede
zwischen der Stellanordnung der Erfindung und dem voranstehend beschriebenen
herkömmlichen
System liegen in der Art des Stellstabs 22 und der Vorgehensweise
einer Verbindung mit dem geeignet modifizierten Hebel 23.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung ist der Stellstab 22 flexibel, wobei
er in dieser Ausführungsform
ein mehrfach verdrilltes Stahlkabel umfasst. Das Stellgliedende
des Stabs 22 ist innerhalb eines Endes einer Stahl-Umkleidung 24 (zum
Beispiel durch einen Crimp-Vorgang) befestigt, wobei das andere
Ende davon an dem Kolbenstab 25 (wiederum durch einen Crimp-Vorgang
oder einen Schweiß-Vorgang etc.) befestigt
ist. Der Kolbenstab 25 haltert einen Kolben 26,
der entlang der Achse des Stellbehälters 27 verschiebbar
ist. Eine Spulenfeder 28 ist zwischen dem Kolben 26 und
dem vorderen Ende des Stellbehälters 27 angebracht,
um den Kolben 26 und somit den Stellstab 24 in
Richtung auf die Rückseite des
Stellbehälters 27 vorzuspannen,
wodurch die Ventilanordnung in einer geschlossenen Position gehalten
wird. Das Stellglied ist mit einer Stellstab-Führung 29 in der Form
eines zylindrischen Anschlags versehen, der das Ende der Umkleidung
(Hülse) 24 aufnimmt,
die sich in den Stellglied-Behälter 27 hinein
erstreckt. Dies stellt sicher, dass der Stellglied-Stab (Stellstab)
effektiv entlang der Achse des Stellglied-Behälters 27 an seinem
Eintrittspunkt in das Stellglied hinein orientiert ist. Dies trägt dazu
bei sicherzustellen, dass die Kraft, die auf den Kolbenstab 25 und
somit den Kolben 26 durch die Spannung in dem Stellstab 22 ausgeübt wird,
entlang der Achse des Stellglied-Behälters 27, d. h. in
der Richtung der Bewegung des Kolbens 26, sogar dann wirkt,
wenn das Stellglied zu dem Stellhebel 23 fehlerhaft ausgerichtet
ist. Eine zusätzliche
Führung 30 umgibt
den Kolben 26, um weiter zu verhindern, dass der Kolben von
der Achse weggezogen wird (off-axis), wenn er sich innerhalb des
Stellglied-Behälters 27 bewegt.
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Das
gegenüberliegende
Ende des Stellstabs 22 ist an dem Hebel 23 befestigt,
der als eine Klemme ausgebildet ist. Druck wird auf das Ende des Stellstabs 22 angewendet,
um ihn fest an einer Position zu halten, indem eine Klemmmutter 24 angezogen
wird. Der Hebel 23 definiert ferner eine Öffnung 25,
die eine Verbindung des Hebelarms mit dem Abblasventil-Schaft erlaubt,
zum Beispiel durch das herkömmliche
Verfahren eines Anschweißens
des Hebels an dem Ventilschaft 14.
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Eine
Bereitstellung eines flexiblen Stellstabs in Übereinstimmung mit der Erfindung
ist auf die Erkenntnis gestützt,
dass der Stellstab immer unter Spannung ist, da das Abblasventil
immer in Richtung auf eine offene Position, entgegen der Wirkung
der Stellgliedfeder, durch den Gasdruck innerhalb des Abgas-Einlasses
vorgespannt ist. Wenn das Ventil von einer geschlossenen in eine
geöffnete
Position bewegt wird, ist es somit tatsächlich nicht erforderlich das
Ventil (wie mit der Wirkung eines herkömmlichen starren Stellgliedstabs)
zu drücken,
sondern anstelle davon einfach dem Ventil zu erlauben sich unter
dem Druck des eingelassenen Abgases zu öffnen. Eine Anwendung eines
flexiblen Stellstabs hat somit keinen ungünstigen Effekt auf den grundlegenden
Betrieb der Stellanordnung und stellt anstelle davon eine Anzahl
von Vorteilen gegenüber
herkömmlichen festen
Stellstäben
bereit.
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Die
Fähigkeit
des Stellstabs sich zu verbiegen vermeidet die Notwendigkeit eine
Schwenkverbindung zwischen dem Stellstab und dem Stellhebel, wie
bei der herkömmlichen
voranstehend beschriebenen Anordnung, bereitzustellen oder ein Kugelgelenk
bereitzustellen, wie bei dem Stellstab, der in der europäischen Patentanmeldung
mit der Nummer 0 976 919 (wie voranstehend erwähnt) beschrieben wird. Dies
verringert die Anzahl von Komponenten, die bei der Herstellung der
Stellanordnung benötigt werden,
und entfernt die Schwenkgelenke (Schwenkverbindungen), die sich
während
der Verwendung abnützen
können.
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Die
Notwendigkeit für
einen Stellstab mit einstellbarer Länge wird ebenfalls vermieden,
da die effektive Länge
des Stabs (d. h. die Länge
des Stabs, der sich zwischen dem Stellhebel und dem Stellglied erstreckt)
beim Aufbau bestimmt wird.
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Die
flexible Art des Stellglied-Stabs erlaubt einen gewissen Grad einer
Fehlausrichtung zwischen dem Stellglied 15 und der Abblasventil-Anordnung,
ohne eine signifikante Kraft weg von der Achse auf die Stellglied-Membran/Verschiebungsabdichtung
etc. auszuüben.
Dies reduziert ferner die Kosten und die Komplexität einer
Herstellung durch Erhöhung
von Herstellungstoleranzen der verschiedenen Komponenten und eine
Vereinfachung des Aufbaus.
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Ein
weiterer signifikanter Vorteil eines flexiblen Stellstabs besteht
darin, dass er einen Grad einer Dämpfung zwischen der Abblasventil-Anordnung und
dem Stellglied bereitstellen kann. In der bestimmten beschriebenen
Ausführungsform,
bei der der Stellstab ein mehrfach verdrilltes Kabel ist, wird Energie
durch eine Reibung abgeleitet, wenn Stränge des Kabels aneinander reiben,
wenn sich das Kabel verbiegt. Dies dämpft die Vibration, die durch Flattern
des Abblasventils verursacht wird, wenn der Druck innerhalb des
Abgas-Einlasses schwankt, was ein erkanntes Problem von herkömmlichen
Anordnungen von Stellgliedern für
Abblasventile ist.
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Es
wird erkannt werden, dass zahlreiche Modifikationen an der voranstehend
beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung durchgeführt
werden können.
Zum Beispiel kann das Stellstabende an dem Stellhebel durch irgendeine
geeignete Einrichtung und nicht lediglich durch eine Klemmung, wie dargestellt,
verbunden werden. Bevorzugt bedeutet, dass erlaubt wird, dass die
effektive Länge
des Stellstabs bei einem anfänglichen
Aufbau bestimmt wird und umfasst Alternativen wie einen Schweißvorgang (oder
eine andere Anbindung) oder einen Crimp-Vorgang. Der Stellhebel
selbst kann irgendeine gewünschte
Konfiguration aufweisen, die für
das gewählte
Verbindungsverfahren und den Ort der Ventilanordnung geeignet ist.
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Der
Stellstab (Stellglied-Stab) selbst muss nicht ein mehrfach verdrilltes
Stahlkabel sein. Mehrfach verdrillte Kabel sind bevorzugt wegen
der verbesserten Dämpfung,
die durch die Wechselwirkung der Kabelstränge angeboten wird. Jedoch
können andere
Kabelmaterialien verwendet werden, einschließlich von anderen Metallen
und synthetischen Materialien einschließlich von Plastikfasern. Das
Kabel kann zum Beispiel aus einer Verbindung von Fasern von unterschiedlichen
Materialien sein.
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Wie
voranstehend erwähnt
muss der Stellstab nicht unbedingt ein Kabel sein, sondern könnte einen
im Wesentlichen einstückigen
Stab umfassen, der aber die erforderliche Flexibilität aufweist.
Ein derartiger Stab kann die Dimensionen eines herkömmlichen
Stabs aufweisen, aber aus einem Material mit der erforderlichen
inhärenten
Flexibilität
hergestellt sein. Alternativ kann ein geeigneter Stab aus einem
herkömmlichen
Material wie Stahl, hergestellt werden, aber dünner als ein herkömmlicher
Stab, um wiederum die erforderliche Flexibilität bereitzustellen. Der Durchschnittsfachmann
mit geeigneten Kenntnissen wird die vielen möglichen Veränderungen erkennen.
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Ferner
muss der Stab nicht unbedingt entlang seiner gesamten Länge flexibel
sein. Zum Beispiel könnte
ein Stab verwendet werden, der ein oder mehrere flexible Abschnitte
umfasst, die mit einem oder mehreren starren Abschnitten verbunden
sind. Ein im Wesentlichen einstückiger
flexibler Stab, möglicherweise
mit verbindenden Endstücken
(wie die Hülse 24 des
dargestellten Beispiels) ist jedoch für eine mechanische Einfachkeit
bevorzugt.
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Wie
voranstehend erwähnt
kann das Stellglied vollständig
herkömmlich
sein. Jedoch wird in der dargestellten Ausführungsform das Stellglied durch
die Bereitstellung der Stellstab-Führung 29 und der Kolbenführung 30 modifiziert.
Es sei darauf hingewiesen, dass die exakte Form von diesen Führungen
sich beträchtlich
verändern
kann. Ferner könnten
eine oder beide von diesen Führungen
weggelassen werden, insbesondere dann, wenn Schritte vorgenommen
werden, um sicherzustellen, dass das Stellglied zu dem Stellglied-Hebel
richtig ausgerichtet ist, wie bei herkömmlichen Aufbauten. Wohingegen in
dem dargestellten Beispiel der Stellglied-Stab (Stellstab) 22 mit
dem Kolben 26 über
einen Kolbenstab 25 verbunden ist, sei zusätzlich darauf
hingewiesen, dass der Stellstab 22 sich durch die Hülse (Umkleidung) 24 erstrecken
könnte
und direkt mit dem Kolben verbunden sein könnte. In der Tat könnte die Hülse 24 (die
Umkleidung 24) vollständig
weggelassen werden.
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Wiederum
sei darauf hingewiesen, dass zahlreiche Modifikationen an der detaillierten
Konstruktion des Stellglied-Behälters
durchgeführt
werden könnten.
Zum Beispiel könnte
das Stellglied mit dem sich verschiebenden Kolben durch ein Membran-Stellglied
ersetzt werden. Andere mögliche
Modifikationen sind für
Personen mit geeigneten Kenntnissen in dem Fachgebiet leicht ersichtlich.