DE69301463T2 - Auspuffregelventil für brennkraftmaschine - Google Patents

Auspuffregelventil für brennkraftmaschine

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DE69301463T2 DE69301463T DE69301463T DE69301463T2 DE 69301463 T2 DE69301463 T2 DE 69301463T2 DE 69301463 T DE69301463 T DE 69301463T DE 69301463 T DE69301463 T DE 69301463T DE 69301463 T2 DE69301463 T2 DE 69301463T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Abgassysteme von Brennkraftmaschinen, genauer gesagt ein Abgassteuerventil zum wahlweisen Steuern des Abgasstromes, beispielsweise durch Umleiten der Abgase über eine begrenzte Zeitdauer nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine, so daß die Abgase durch einen eng angeschlossenen Katalysator geleitet werden, bevor sie in den Hauptkatalysator eindringen, um auf diese Weise die katalytische Behandlung der Abgase beim Kaltstart der Brennkraftmaschine zu beschleunigen.
  • Die Abgassysteme von den heutigen Kraftfahrzeugen, die über Brennkraftmaschinen angetrieben werden, sind üblicherweise mit katalytischen Systemen ausgerüstet. Um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen, müssen derartige katalytische Systeme durch Erhitzen auf bestimmte erhöhte Temperaturen gebracht werden. Da ein derartiges Erhitzen üblicherweise mit Hilfe der den Katalysator passierenden Abgase durchgeführt wird, tritt eine inhärente Verzögerung zwischen dem Kaltstart der Brennkraftmaschine und dem Punkt, an dem der Katalysator einen maximalen Wirkungsgrad erreicht, auf.
  • Um den Wirkungsgrad des Katalysators beim Kaltstart der Brennkraftmaschine zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, einen eng angeschlossenen Katalysator zu verwenden, durch den die Abgase anfangs geleitet werden, bis sich der Hauptkatalysator aufgewärmt hat. Eine typische Ausführungsform umfaßt die parallele Kombination eines eng angeschlossenen Katalysators und eines Abgassteuerventils zwischen dem Auspuffkrümmer der Brennkraftmaschine und dem Einlaß des Hauptkatalysators. Das Abgasssteuerventil ist normalerweise offen, wird jedoch beim Starten der Brennkraftmaschine durch Fernbedienung geschlossen, damit das Abgas durch den eng angeschlossenen Katalysator strömt, bevor es in den Hauptkatalysator eindringt. Da der eng angeschlossene Katalysator früher wirksam werden kann als der Hauptkatalysator, wird das katalytische System früher wirksam, als wenn es nur mit dem Hauptkatalysator versehen wäre. Wenn der Hauptkatalysator ausreichend erhitzt worden ist, um den richtigen Wirkungsgrad zu erreichen, wird das Abgassteuerventil durch Fernbedienung in seinen normalerweise offenen Zustand zurückgeführt. Der Abgasstrom verfolgt die nunmehr favorisierte am wenigstens gedrosselte Bahn durch das Abgassteuerventil direkt zum Hauptkatalysator und durchdringt nicht mehr den eng angeschlossenen Katalysator, bevor er in den Hauptkatalysator eindringt.
  • Dasabgassteuerventil ist einer ziemlich rauhen Umgebung ausgesetzt, und zwar sowohl thermisch als auch chemisch. Darüber hinaus sind die an das Abgassteuerventil gestellten Zuverlässigkeitsanforderungen strenger geworden. Es besteht daher ein Bedarf nach einer Verbesserung des Abgassteuerventils, mit der die Hersteller von Kraftfahrzeugen diese strengeren Anforderungen in einer vernünftigen kostengünstigen Weise erfüllen können. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lösung dieses Problems.
  • Aus der US-A-3 811 651 ist es bekannt, eine durch einen Balg abgedichtete Absperrklappe zu konstruieren, bei der die Klappe an einer Welle montiert ist, die über Lagereinrichtungen in der Wand des Klappengehäuses gelagert ist. Ein Balg ist über einem Abschnitt der Welle, der sich von den Lagereinrichtungen nach außen erstreckt, angeordnet, um eine Dichtung für die Welle vorzusehen, so daß durch die Lagereinrichtungen keine Leckagen auftreten können. Diese aus der US-A-3 811 651 bekannte Absperrklappe dient zum Einsatz in einem Unterdrucksystem.
  • Die US-A-4 213 595 beschreibt eine Absperrklappe zum Steuern des Durchflusses von Motorkühlmittel. Eine O-Ring- Dichtung zum Abdichten der Welle gegenüber der Wand des Klappengehäuses ist in Axialrichtung zwischen Unterlegscheiben angeordnet.
  • Ventile, wie sie in der US-A-3 811 651 und der US-A-4 213 595 beschrieben sind, sind jedoch nicht geeignet als Massenproduktions-Abgasventil für ein Kraftfahrzeug.
  • Obwohl die erfindungsgemäßen Merkmale hiernach genauer beschrieben werden, kann allgemein gesagt werden, daß die Erfindung eine Verbesserung in der Art und Weise der Abdichtung der Lagerung der Ventilwelle an einer Wand des Ventilgehäuses betrifft, um das Entweichen von Abgasen durch das Lager, das in der Ventilgehäusewand montiert ist und einen Abschnitt der Welle lagert, der sich zwischen einem inneren Abschnitt der Welle, an dem ein Ventilflügel befestigt ist, und einem äußeren Abschnitt der Welle, an dem ein Betätigungsmechanismus befestigt ist, befindet, zu verhindern, während gleichzeitig eine zuverlässige Betriebsweise des Ventils über seine erwartete Lebensdauer sichergestellt wird. Allgemein gesagt, umfaßt die Erfindung eine neuartige Zuordnung eines Metallbalges zu anderen metallischen und nicht metallischen Teilen. Die nicht metallischen Teile sind keramische Druckscheiben.
  • Die Erfindung betrifft allgemein ein fernbedientes Abgassteuerventil zum wahlweisen Steuern des Abgasstromes von einer Brennkraftmaschine, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse aufweist, das einen Einlaß und einen Auslaß besitzt und zwischen dem Einlaß und dem Auslaß eine Ventileinrichtung enthält, die am Gehäuse mit Hilfe einer Welle drehbar gelagert ist, welche sich durch ein Lager in einer Wand des Gehäuses zwischen der Innenseite und der Außenseite desselben erstreckt, wobei die Welle einen Außenabschnitt besitzt, der mit einer Betätigungseinheit verbunden ist, über die die Fernsteuerung des Ventils durchgeführt wird. Dieses Abgassteuerventil ist dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen aufweist, die verhindern, daß das Abgas aus dem Inneren des Gehäuses über das Lager entweicht. Diese Einrichtungen besitzen die folgenden Merkmale: Das Lager weist eine Flächen-Flächen-Dichtung mit einem Loch in der Wand, in der das Lager montiert ist, auf, das Lager umfaßt ein Loch, durch das sich die Welle erstreckt, auf gegenüberliegenden axialen Seiten des Lagers sind keramische Scheiben in Flächen-Flächen-Dichtung mit dem Lager angeordnet, wobei eine der keramischen Scheiben eine solche Flächen-Flächen-Dichtung mit einer Seite des Lagers, die zur Außenseite des Gehäuses weist, aufweist, die Welle erstreckt sich durch die keramischen Scheiben, an der Welle ist ein Balg mit gegenüberliegenden axialen Enden angeordnet, Einrichtungen schließen eines der Enden des Balges gegenüber der Welle, und das andere Balgende besitzt eine Flächen-Flächen-Dichtung mit der einen keramischen Scheibe, wobei der Balg axial derart komprimiert wird, daß er Kräfte ausübt, die die Scheiben gegen das Lager und das andere Balgende gegen die eine keramische Scheibe pressen.
  • Um die detaillierte Beschreibung einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fortzuführen, werden nunmehr kurz die beigefügten Zeichnungen erläutert, auf die die Beschreibung Bezug nimmt. Diese Zeichnungen zeigen die gegenwärtig beste Art und Weise zur Durchführung der Erfindung.
  • Figur 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Teiles eines Abgassystemes einer Brennkraftmaschine, das ein Abgassteuerventil der vorliegenden Erfindung enthält.
  • Figur 2 ist ein Querschnitt durch das Abgassteuerventil, das eine Betätigungseinheit für das Ventil aufweist.
  • Figur 3 ist eine Seitenansicht eines Ventilflügels, gesehen von rechts in Figur 2.
  • Figur 4 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 4-4 in Figur 3.
  • Figur 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht in Richtung der Pfeile 5-5 in Figur 2 eines Betätigungshebels für das Ventil.
  • Figur 6 ist eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile 6-6 in Figur 5.
  • Figur 7 zeigt eine Längsansicht einer Welle für das Ventil.
  • Figur 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Figur 2 mit zusätzlichem Schnitt.
  • Figur 9 ist eine Ansicht ähnlich Figur 8, die eine modifizierte Ausführungsform zeigt.
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines typischen Abgassystems, bei dem ein Ventil 10, das die Prinzipien der Erfindung verkörpert, ein Hauptkatalysator 12 und ein eng angeschlossener Katalysator 14 Verwendung finden. Figur 1 zeigt das Ventil 10 in seinem normalerweise offenen Zustand, in dem Abgase der Brennkraftmaschine direkt zum Hauptkatalysator 12 dringen können und nicht den eng angeschlossenen Katalysator 14 passieren müssen. Wenn das Ventil 10 geschlossen ist, blockiert es die direkte Verbindung des Einlasses des Hauptkatalysators 12 mit dem Abgaskrümmer der Brennkraftmaschine, so daß das Abgas gezwungen wird, durch den eng angeschlossenen Katalysator 14 zu strömen, bevor es in den Hauptkatalysator 12 eindringt. Das Öffnen und Schließen des Ventils 10 wird durch ein Steuersystem ferngesteuert, welches Eingänge aufweist, die bestimmte Zustände in bezug auf den Betrieb der Brennkraftmaschine abfühlen, und einen Ausgang, der das Ventil über eine benachbart zum Ventil montierte Betätigungseinheit betätigt. Figur 2 zeigt eine derartige Betätigungseinheit 16, und die Figuren 2-8 zeigen Details des Ventils 10.
  • Das Ventil 10 besitzt ein Gehäuse 18 mit einer zylindrischen Wand 20, die eine Abgasströmungsbahn 22 durch das Gehäuse 18 zwischen einem Ventileinlaß und einem Ventilauslaß begrenzt. In Querrichtung erstreckt sich eine zylindrische Welle 24 diametral über die Strömungsbahn 22. Diese Welle ist in Figur 7 vor ihrem Zusammenbau mit den anderen Teilen des Ventils gezeigt. Die Welle 24 besitzt drei unterschiedliche Durchmesserabschnitte 24a, 24b, 24c, die von rechts nach links in Figur 7 sukzessive kleiner werden, so daß zwei Schultern 24d und 24e gebildet werden, wie gezeigt. Der Wellenabschnitt 24a besitzt einen kreisförmigen Querschnitt, und sein weites rechtes Ende dient zur Lagerung dieses Endes der Welle an der Wand 29 über ein Lager 26. Der Wellenabschnitt 24b besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und weist einen Zwischenabschnitt auf, der an der Wand 20 über ein Lager 28 gelagert ist, das dem Lager 26 über der Strömungsbahn 22 diametral gegenüberliegt. Die Lagerung der Welle 24 am Gehäuse 18 über diese beiden Lager bewirkt, daß die Welle eine Drehbewe gung um eine Achse 30, die mit der eigenen Achse der Welle zusammenfällt, ausführen kann.
  • Ein Flügel 32, der in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, befindet sich am Wellenabschnitt 24a innerhalb der Strömungsbahn 22. Ein mittlerer Abschnitt des Flügels 32 ist zu drei getrennten Abschnitten 32a, 32b und 32c geformt, die eine kreisförmige Öffnung 34 bilden, in die der Wellenabschnitt 24a gepreßt ist. Die Abschnitte 32a, 32c decken ein gewisses Bogenmaß der Öffnung um die Achse 30 ab, während der Abschnitt 32b einen gegenüberliegenden Bogenabschnitt bildet. Somit weist der Flügel 32 zwei gegenüberliegende Hälften 32d, 32e auf, die nicht koplanar sind. Sie sind ebenfalls asymmetrisch. Jede Flügelhälfte 32d, 32e hat einen entsprechenden bogenförmigen Rand 32d', 32e', der geringfügig kleiner als ein Halbkreis ist. Diese Ränder 32d', 32e' sind über entsprechende Ränder 32f, 32g miteinander verbunden, die die Abschnitte 32a, 32c überspannen und zueinander parallele Ebenen besetzen, die senkrecht zur Achse 30 verlaufen. Benachbart zum Rand 32f ist der Rand 32d' mit einer Anschlagangel 32h versehen. Der Flügel 32 ist über irgendeine geeignete Verbindungseinrichtung, beispielsweise durch Schweißen des Flügels an die Welle, drehfest mit der Welle 24 ausgebildet.
  • An der Welle 24 zwischen dem Flügel 32 und dem Lager 28 befinden sich zwei Scheiben 36, 38. Eine dritte Scheibe 40 ist an der Welle 24 an der den Scheiben 36, 38 gegenüberliegenden axialen Seiten des Lagers 28 angeordnet. Ein Betätigungshebel oder eine Kurbel 42, der bzw. die in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist, ist am Wellenabschnitt 24c angeordnet und an diesem Ende der Welle befestigt. Ein Balg 44 ist über dem Wellenabschnitt 24b angeordnet und erstreckt sich zwischen dem Hebel 42 und der Scheibe 40.
  • Das Gehäuse 18 besteht aus Metall, beispielsweise Sphäroguß, das einen gewissen Duktilitätsgrad besitzt. Hierdurch können die Lager 26, 28 über entsprechende Bördelungen 46, 48 an Ort und Stelle am Gehäuse 18 befestigt werden, nachdem sie in entsprechenden Montagelöchern 50, 52 angeordnet wurden, die sich durch runde Vorsprünge in diametral gegenüberliegenden Seiten der Wand 20 zwischen dem Inneren und Äußeren des Gehäuses 18 erstrecken. Vor der Montage des Lagers 26 in seinem Loch 50 ist die Bördelung 46 noch nicht geformt worden. Hierdurch kann das Lager 26 von der Außenseite des Gehäuses 18 in das Loch 50 gepreßt werden, bis eine Schulter 54, die sich um die Außenseite des Lagers erstreckt, gegen eine Schulter 56 des Loches 50 stößt. Dann wird die Außenseite des runden Vorsprungs gegen das Lager verformt, um die Bördelung zu erzeugen. Durch diese Montage des Lagers 26 in der Wand 20 wird eine Flächen-Flächen-Dichtung des Lagers mit der Wand erzeugt. Da das Lager eine Blindlagerbohrung zur Aufnahme des Endes der Welle 24 enthält, können Abgase aus dem Inneren des Ventils nicht über dieses Lager nach außen lecken.
  • Das andere Lager, das ebenfalls gegen ein Entweichen der Abgase sogar über den Hebel 42 abgedichtet ist, befindet sich an der Außenseite des Ventils, um einen Anschluß an die Betätigungseinheit 16 zu ermöglichen. Das Lager 28 ist in entsprechender Weise wie das vorstehend beschriebene Lager 26 im Loch 52 installiert, wobei das Lager 28 und das Loch 52 entsprechende aneinanderstoßende Schultern 58 der Bohrung 28, 60 des Gehäuses 18 besitzen. Wie aus der Beschreibung deutlicher wird, wird das Lager 28 zusammen mit den Teilen 36, 38, 40, 42 und 44 auf die Welle 24 vormontiert, bevor es in das Loch 52 eingesetzt und festgebördelt wird. Im fertigen Venti ist daher eine Flächen- Flächen-Dichtung des Lagers 28 gegenüber der Wand 20 vorhanden, um ein Entweichen der Abgase an den Außenumfängen der Lager vorbei zu verhindern. Im Gegensatz zum Lager 26 besitzt jedoch das Lager 28 keine Blindbohrung, sondern ein Durchgangsloch, durch das sich der Wellenabschnitt 24b erstreckt. Es ist somit erforderlich, ein Entweichen der Abgase über das Laufspiel zwischen dem Außenumfang der Welle und dem Innenumfang des Lagers zu verhindern. Dies wird wie folgt erreicht.
  • Bei der Scheibe 36 handelt es sich um eine Metallscheibe, die auf den Wellenabschnitt 24b montiert ist und gegen die Schulter 24d stößt. Die Scheibe 38 ist eine keramische Druckscheibe, beispielsweise aus Aluminiumoxid, die auf den Wellenabschnitt 24b so montiert ist, daß die Scheibe 36 im Abstand vom Lager 28 angeordnet ist. Die Scheibe 40 ist eine keramische Druckscheibe, beispielsweise aus Aluminiumoxid, die auf den Wellenabschnitt 24b montiert ist und gegen die Außenfläche des Lagers 28 stößt. Der Balg 44 wird auf den Wellenabschnitt 24b montiert, und schließlich wird der Hebel 42 auf den Wellenabschnitt 24c montiert, wobei er gegen eine benachbarte radiale Endwand 44a des Balges 44 stößt, um diese Endwand zwischen sich selbst und der Schulter 24e sandwichartig zu lagern. Die Endwand 44a besitzt ein Loch, durch das sich die Welle 24 erstreckt, so daß auf diese Weise dieses axiale Ende des Balges relativ zur Achse 30 zentriert wird. Das freie Ende des Wellenabschnittes 24c wird dann verformt, um einen Kopf 62 zu erzeugen, der die den Hebel sandwichartig lagernde Balgendwand 44a zwischen sich selbst und der Schulter 24e hält. Das gegenüberliegende axiale Ende des Balges 44 besitzt eine offene kreisförmige Axialwand 44b, die im Inneren mit einer kreisförmigen radialen Wand 44c in Verbindung steht. Die Wand 44b überlappt eng den Außenumfang der Scheibe 40 und zentriert auf diese Weise dieses Ende des Balges an der Scheibe und somit zur Achse 30. Im fertigen Ventil wird der Balg 44 elastisch zwischen dem Hebel 42 und der Scheibe 40 komprimiert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Differenz zwischen der Summe der axialen Abmessungen der Teile 36, 38, 28 und 40 entlang der Welle 24 und dem Abstand zwischen den Schultern 24d, 24e geringer ist als die freie nicht komprimierte Länge des Balges 44.
  • Da der Hebel 42 und die Scheibe 36 durch ihre entsprechenden Anschläge mit den Schultern 24e, 24d an definierten Stellen entlang der Welle 24 angeordnet sind, wird durch die elastische axiale Kompression des Balges 44 eine Vorspannkraft erzeugt, die die Wand 44c kontinuierlich in einen Flächen-Flächen-Dichtungskontakt mit dem radial äußeren Rand der äußeren Fläche der Scheibe 40 und somit die Innenfläche der Scheibe 40 in eine Flächen-Flächen- Dichtung mit der Außenfläche des Lagers 28 drückt, während gleichzeitig die Schulter 24d gegen die Innenfläche der Scheibe 36 und die Außenfläche der Scheibe 36 in eine Flächen-Flächen-Dichtung mit der Innenfläche der Scheibe 38 sowie die Außenfläche der Scheibe 38 in eine Flächen- Flächen-Dichtung mit der Innenfläche des Lagers 28 gedrückt wird.
  • Figur 5 zeigt, daß der Hebel 42 ein nicht kreisförmiges Loch 42a besitzt, über das er auf den Wellenabschnitt 24c gepaßt ist. Der Wellenabschnitt 24c besitzt daher eine ähnliche Anfangsform, die eine Montage des Hebels auf dem Wellenabschnitt vor der Erzeugung des Kopfes 62 ermöglicht. Der Hebel 42 besitzt ferner ein durchbohrtes kreisförmiges Loch 42b im Abstand zum Loch 42a. Das Loch 42b sorgt für die Verbindung zwischen der Bewegung der Betätigungseinheit 16 und dem Hebel.
  • Das Gehäuse der Betätigungseinheit 16 ist an der Außenseite des Ventilgehäuses 18 über einen Arm 64 montiert, wie in Figur 2 gezeigt. Das Bewegungsorgan der Betätigungseinheit umfaßt eine Stange 66, die hauptsächlich gerade ausgebildet ist, deren distales Ende 68 jedoch rechtwinklig umgebogen ist, so daß sie sich durch das Loch 42b des Hebels 42 erstreckt. Ein Halter 70, wie beispielsweise ein Haltering, ist auf das Ende 68 montiert, um zu verhindem, daß dieses aus dem Loch 42b tritt, wie gezeigt.
  • Die Betätigungseinheit 16 ist eine herkömmliche unterdruckbetätigte Vorrichtung. Sie besitzt ein Gehäuse 72, das über eine Membran 78 in zwei Kammern aufgeteilt ist, nämlich eine Unterdruckkammer 74 und eine Atmosphärendruckkammer 76. Eine Feder 80 drückt die Membran 78 in Richtung auf die Atmosphärendruckkammer 76. Wenn kein Unterdruck an der Unterdruckkammer 74 anliegt, so daß diese unter Atmosphärendruck steht, nimmt die Betätigungseinheit die Position der Figur 2 ein, die einer offenen Stellung des Ventils 10 entspricht, wie in Figur 2 gezeigt. Wenn Unterdruck in die Unterdruckkammer eingeführt wird, drückt der größere Druck in der Atmosphärendruckkammer die Membran 78 gegen die Kraft der Feder 80 in Richtung auf die Unterdruckkammer 74. Die Betätigungsstange 66 wird in das Gehäuse 72 der Betätigungseinheit zurückgezogen, wodurch der Hebel 42 und somit die Welle 24 gedreht werden. Das Ventil 10 wird daher geschlossen. Das Innere der Wand 20 ist mit bogenförmigen Leisten 82, 84 versehen, gegen die die bogenförmigen Leisten des Flügels schließen. Wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer verschwindet, fährt die Betätigungsstange 66 aus, wodurch der Drehhebel 42 und die Welle 24 in Öffnungsrichtung des Ventils gedreht werden. Die vollständig offene Position wird durch einen Anschlag der Angel 32h an die Leiste 84 festgelegt.
  • Figur 9 zeigt eine Modifikation, bei der eine kreisringförmige Nut 86 in der äußeren Axialfläche des Lagers 28 vorgesehen ist und die axiale Wand 44b die Scheibe 44 vollständig überlappt und sich in die Nut 86 erstreckt. Die Wände der Nut 86 sollten ein Laufspiel für die Wand 44b vorsehen. Vorzugsweise ist die Dimensionierung jedoch so vorgenommen, daß eine Labyrinthdichtung zwischen beiden Teilen vorgesehen ist.
  • Wegen der rauhen Umgebung ist die Materialauswahl von Bedeutung. Der Balg 44, die Scheibe 38, die Welle 24 und der Flügel 32 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Die Lager 26, 28 bestehen ebenfalls vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Beispielsweise liegt die Kraft, die vom komprimierten Balg ausgeübt wird, in einem Bereich von 13,3- 17,8 N.
  • Der Vorgang zum Zusammenbau des Ventils umfaßt die Herstellung einer Wellenuntereinheit, wie vorstehend beschrieben. Während sich der Flügel 32 in der Strömungsbahn 22 befindet und seine Öffnung 34 zur Blindbohrung im Lager 26 ausgerichtet ist, wird die Wellenuntereinheit durch das Loch 52 eingesetzt, bis das Lager 28 in diesem Loch sitzt. Während des Einsetzens dringt der Wellenabschnitt 24a durch die Öffnung 34. Nach dem Einsetzen wird die Bördelung 48 geformt und der Flügel 32 mit der Welle 24 verschweißt. Das Ende 68 der Betätigungsstange wird dann mit dem Hebel 42 verbunden.
  • Obwohl eine gewisse Präzision in bezug auf die Welle und die der Welle zugeordneten Teile erforderlich ist, um die bestmögliche Abdichtung zu erhalten, muß die Abdichtung des Flügels in bezug auf die Wand der Strömungsbahn im geschlossenen Zustand des Ventils nicht das gleiche Präzisionsniveau aufweisen. Mit anderen Worten, in bestimmten Anwendungsfällen des Ventils kann eine gewisse Leckage durch das Ventil akzeptierbar sein. Darüber hinaus kann das Ventil auch bei anderen Abgassystemen als dem vorstehend beschriebenen Verwendung finden.

Claims (6)

1. Fernbedientes Abgassteuerventil (10) zum wahlweisen Steuern des Abgasstromes von einer Brennkraftmaschine mit einem Ventilgehäuse (18), das einen Einlaß und einen Auslaß aufweist und zwischen dem Einlaß und dem Auslaß eine Ventileinrichtung (32) enthält, die zur Durchführung einer Drehbewegung am Gehäuse mit Hilfe einer Welle (24) gelagert ist, welche sich durch ein Lager (28) in einer Wand (20) des Gehäuses zwischen der Innenseite und der Außenseite desselben erstreckt und einen Außenabschnitt (24c) aufweist, der mit einer Betätigungseinheit (42, 66) verbunden ist, über die die Fernsteuerung des Ventils durchgeführt wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die verhindern, daß Abgas aus dem Inneren des Gehäuses über das Lager entweicht, und die die folgenden Merkmale aufweisen: das Lager besitzt eine Flächen-Flächen-Dichtung mit einem Loch (52) in der Wand, in der das Lager montiert ist, das Lager weist ein Loch auf, durch das sich die Welle erstreckt, auf gegenüberliegenden axialen Seiten des Lagers sind keramische Scheiben (38, 40) in einer Flächen-Flächen-Dichtung mit dem Lager angeordnet, wobei eine (40) der keramischen Scheiben eine derartige Flächen-Flächen-Dichtung mit einer zur Außenseite des Gehäuses weisenden Fläche des Lagers besitzt, die Welle erstreckt sich durch die keramischen Scheiben, ein Balg (44) ist an der Welle angeordnet und besitzt gegenüberliegende axiale Enden, Einrichtungen schließen eines der Enden des Balges gegenüber der Welle und das andere Ende des Balges besitzt eine Flächen-Flächen-Dichtung mit der einen keramischen Scheibe, wobei der Balg in Axialrichtung so komprimiert wird, daß er Kräfte ausübt, die die Scheiben gegen das Lager und das andere Balgende gegen die eine keramische Scheibe drücken.
2. Abgassteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Balgende die eine keramische Scheibe in Axialrichtung vollständig überlappt und sich in eine Nut (86) in der Fläche des Lagers erstreckt, die zur Außenseite des Gehäuses weist, um hiermit eine Labyrinthdichtung zu bilden.
3. Abgassteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das eine Balgende (44a) gegenüber der Welle schließenden Einrichtungen Einrichtungen (62, 42) aufweisen, die das eine Balgende in Axialrichtung sandwichartig gegen eine Schulter 24e der Welle lagern.
4. Abgassteuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die das eine Balgende in Axialrichtung sandwichartig gegen eine Schulter der Welle lagern, einen Kopf (62) umfassen, der einstückig mit der Welle (24) ausgebildet ist.
5. Abgassteuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungshebel (42) zum Drehen der Welle sandwichartig zwischen dem Kopf und dem einen Balgende angeordnet ist.
6. Abgassystem einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein ferubedientes Abgassteuerventil gemäß den Ansprüchen 1 bis 5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012106199A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Smk Systeme Metall Kunststoff Gmbh & Co. Kg. Absperrklappe
DE102012111810A1 (de) * 2012-12-05 2014-06-05 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
US9915208B2 (en) 2012-12-07 2018-03-13 Pierburg Gmbh Flap device for an internal combustion engine

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5630571A (en) * 1995-10-16 1997-05-20 General Motors Corporation Exhaust flow control valve
US6158306A (en) 1998-10-06 2000-12-12 Gasparre; Pasquale Jar holder
EP1375871B1 (de) 1999-11-01 2004-12-29 Denso Corporation Montageverfahren eines Drosselklappenventils einer Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
US6286307B1 (en) 2000-02-09 2001-09-11 Robert L. Feeny Exhaust gas control device for an engine
JP4015353B2 (ja) * 2000-03-31 2007-11-28 本田技研工業株式会社 排気制御弁
JP4537556B2 (ja) * 2000-03-31 2010-09-01 本田技研工業株式会社 排気制御弁
KR20020081362A (ko) * 2000-04-05 2002-10-26 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 내연기관의 스로틀장치 및 스로틀센서
DE10019735A1 (de) * 2000-04-20 2001-10-25 Mannesmann Vdo Ag Drosselklappenstutzen mit einem Gehäuse und einer in einem Gehäuse mittels einer Axialsicherung gesicherten Drosselklappenwelle sowie Verfahren zur Herstellung einer Axialsicherung für eine Drosselklappenwelle in einem Gehäuse eines Drosselklappenstutzens
US20050205825A1 (en) * 2002-11-26 2005-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Housing flange unit
DE10255103A1 (de) * 2002-11-26 2004-06-03 Siemens Ag Gehäuseflanscheinheit
DE20302520U1 (de) * 2003-02-17 2004-06-24 Arvin Technologies Inc., Columbus Ventil für eine Abgasleitung
FI117063B (fi) * 2003-06-06 2006-05-31 Outokumpu Oy Venttiilin tiiviste
WO2005113954A2 (en) * 2004-05-12 2005-12-01 Arvin Technologies, Inc. Exhaust processor and associated method
DE102005004532B4 (de) * 2005-01-31 2010-09-30 Mann + Hummel Gmbh Klappe zum Verschließen und Öffnen eines Kanals
US20070080314A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-12 Arvin Technologies, Inc. Exhaust valve bushing
US7584938B2 (en) * 2006-07-19 2009-09-08 Emcon Technologies, Llc Side loaded valve assembly
US7581710B2 (en) * 2006-07-24 2009-09-01 Emcon Technologies Llc Thermally isolated actuator with temporary contacting linkage for an exhaust valve
US9376947B2 (en) * 2007-03-29 2016-06-28 Faurecia Emissions Control Technologies Usa, Llc Hybrid valve for attenuation of low frequency noise
DE112010005713B4 (de) 2010-06-29 2023-05-11 Mitsubishi Electric Corporation Ventil vom Stufentyp
CN102278494B (zh) * 2011-07-15 2012-12-05 浙江信泰阀门有限公司 全密封零泄漏球阀
CN102230541B (zh) * 2011-07-15 2013-03-13 浙江信泰阀门有限公司 全密封零泄漏碟阀
CN102269277B (zh) * 2011-07-15 2013-04-03 浙江信泰阀门有限公司 全密封零泄漏旋塞阀
DE102011089080B4 (de) 2011-12-19 2013-10-10 Continental Automotive Gmbh Ventilvorrichtung
DE102013106627B4 (de) * 2013-06-25 2015-02-05 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
US20170292633A1 (en) 2016-04-11 2017-10-12 Mks Instruments, Inc. Actively cooled vacuum isolation valve
DE102017122531A1 (de) * 2017-09-28 2019-03-28 Sig Technology Ag Abdichtung mit Abdichtbalg, Montageverfahren und Verwendung
JP7428533B2 (ja) * 2020-02-14 2024-02-06 株式会社ミクニ 車両の排気バルブ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3143132A (en) * 1961-06-12 1964-08-04 Fisher Governor Co Seal arrangement for a butterfly valve
US3811651A (en) * 1972-07-17 1974-05-21 Nupro Co Bellows sealed butterfly valve
US3782685A (en) * 1972-07-17 1974-01-01 Nupro Co Bellows sealed butterfly valve
US4213595A (en) * 1978-05-04 1980-07-22 Avm Corporation Butterfly valve
US4380246A (en) * 1981-03-20 1983-04-19 Dayco Corporation Butterfly valve and method of making same
US4546662A (en) * 1982-03-11 1985-10-15 Kerotest Manufacturing Corp. Actuator mechanism for double bent bellows sealed rotary valve
JPH0293183A (ja) * 1988-09-29 1990-04-03 Fujitsu Ltd ベローズ封止式バタフライ弁

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012106199A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-16 Smk Systeme Metall Kunststoff Gmbh & Co. Kg. Absperrklappe
DE102012106199B4 (de) * 2012-07-10 2014-02-13 Smk Systeme Metall Kunststoff Gmbh & Co. Kg. Absperrklappe
DE102012111810A1 (de) * 2012-12-05 2014-06-05 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102012111810B4 (de) * 2012-12-05 2015-02-05 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
US9518514B2 (en) 2012-12-05 2016-12-13 Pierburg Gmbh Flap device for an internal combustion engine
US9915208B2 (en) 2012-12-07 2018-03-13 Pierburg Gmbh Flap device for an internal combustion engine

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EP0644982B1 (de) 1996-01-31
DE69301463D1 (de) 1996-03-14
WO1993025804A1 (en) 1993-12-23

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