WO2004025089A1 - Kombiventil - Google Patents

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WO2004025089A1
WO2004025089A1 PCT/EP2003/008921 EP0308921W WO2004025089A1 WO 2004025089 A1 WO2004025089 A1 WO 2004025089A1 EP 0308921 W EP0308921 W EP 0308921W WO 2004025089 A1 WO2004025089 A1 WO 2004025089A1
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WO
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valve
outlet
check valve
opening
baffle plate
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PCT/EP2003/008921
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Trapp
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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Priority to JP2004535081A priority patent/JP4127694B2/ja
Priority to US10/805,641 priority patent/US7024852B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
    • F01N3/227—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using pneumatically operated valves, e.g. membrane valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
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    • Y10T137/6855—Vehicle
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87917—Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/88054—Direct response normally closed valve limits direction of flow

Definitions

  • the invention relates to a combination valve according to the preamble of claim 1.
  • secondary air is supplied to the exhaust gas for aftertreatment of exhaust gases from an internal combustion engine, as a result of which, as a result of further exothermic reactions in the exhaust gas system, the pollutants in the exhaust gas are reduced and, in addition, any catalyst present is heated.
  • a secondary air pump is used, which has a secondary air switching valve on the outlet side. is connected to the exhaust duct.
  • the secondary air switching valve is combined with a non-return valve and prevents exhaust gas from entering the secondary air duct in operating phases in which the pressure of the secondary air pump is lower than the exhaust gas pressure or when the secondary air pump is not in operation.
  • a combination valve is also known, especially for secondary air blowers in internal combustion engines with a regulated three-way catalytic converter. It shows one with one Valve inlet and valve outlet. provided valve housing in which a pneumatically operated shut-off valve and a check valve downstream of this are integrated.
  • This type of combination valve is referred to below as "pneumatic combination valve”.
  • New combination valves are currently being developed which consist of an electrically operated shut-off valve and also a check valve following this in the direction of flow. This type of combination valve is hereinafter referred to as "electric combination valve”.
  • the housing of the pneumatic or electric combination valve is divided in the area of the check valve plate into an upper housing part and a lower housing part, the non-return valve plate being held between the two housing parts.
  • the outlet of the combination valve is arranged axially parallel or at an angle to the passage openings in the check valve plate, with a channel piece widening in a funnel shape towards the passage openings.
  • the exhaust gas temperature and the exhaust gas pressure can be so high that with the known secondary air switching valves. Combi valves the specified specifications may no longer be adhered to.
  • the invention is based on the object of additionally improving the service life of a generic combination valve with respect to higher exhaust gas pressures and / or exhaust gas temperatures and in the case of the electrical combination valve with regard to the electrical design, or generally enabling its use at the intended location. It is solved according to the invention by the features of claim 1. Further advantageous embodiments result from the subclaims.
  • devices are provided between the check valve and the valve outlet of the combination valve deflect an exhaust gas flow entering from the outlet at least once at least 90 °.
  • the non-return valve and the switching valve of the combination valve are not acted upon directly by the hot exhaust gases, but only after the exhaust gases have passed the lower valve housing over relatively long flow paths after a single or multiple deflection and / or reflection for the purpose of reducing energy and then when they hit these have a lower pressure and / or a lower temperature.
  • Devices of this type expediently comprise a baffle plate, which is arranged parallel or at an angle to the check valve, and separates an antechamber facing the check valve from a deflection chamber connected to the valve outlet.
  • the baffle plate is displaced to the valve opening of the check valve arranged a passage opening, so that the exhaust gases can not flow directly through the passage opening for Ventil ⁇ réelle but are deflected.
  • the baffle plate can be used to save space in the lower part of the housing of the combination valve, whereby an antechamber is formed towards the check valve, which is separated by the baffle plate from a deflection chamber which is connected to the valve outlet.
  • the outlet is expediently arranged as far as possible from the passage opening and offset from it, so that an effective multiple deflection and reflection of the exhaust gases takes place within the lower housing part in a small installation space.
  • a further deflection of the exhaust gases in the lower part of the housing can be achieved in that the shortest connection between the passage opening in the baffle plate and the outlet or a duct section adjoining the passage opening is blocked by a baffle wall adapted to the spatial conditions. This extends across the baffle plate. Exhaust gases caused by exhaust let it penetrate into the lower part of the housing, first hit the baffle and / or valve housing wall, which is delimited at the top by the baffle plate, and have to flow around it, only then to get through the opening of the baffle plate from the deflection chamber into the anteroom of the combination valve.
  • the exhaust gas emits a large amount of heat to the housing wall, the baffle plate and the baffle wall.
  • the lower housing part it is expedient for the lower housing part to have cooling fins on the outside, which emit the heat to the ambient air.
  • Fig. 1 shows a partial longitudinal section through an inventive combination valve
  • FIG. 2 shows a view into a lower housing part without a baffle plate of a combination valve according to the invention.
  • the combination valve 10 has a housing which is divided into an upper housing part 11 and a lower housing part 28.
  • the upper housing part 11 comprises an air connection 12 and a switching valve, the closing body 15 of which closes a valve opening 14.
  • the closing body 15 is actuated in a known manner via a valve rod 16 by an actuating device 17 by means of negative pressure.
  • a vacuum connection of the actuating device 17 is identified by 18.
  • a check valve plate 21 of a check valve 20 is inserted after the closing body 15 into the upper housing part 11 and is held between the upper housing part 11 and the lower housing part 28.
  • the check valve 20 of the valve under consideration here consists of a check valve plate 21, which is inserted into the valve housing and has a plurality of valve openings 23 distributed over the circumference, and a diaphragm spring 22, which is attached as a closing body on one side to the valve opening on the side of the passage opening, and a stopper plate 25 to limit the spring travel of the diaphragm spring and to protect it from direct exposure to exhaust gas
  • valve opening 14 Between the valve opening 14 and the check valve plate 21 there is a valve chamber 13 into which the closing body 15 is immersed when the valve opening 14 is open (FIG. 1).
  • the check valve plate 21 has a central valve opening 23 which is attached to the check valve plate 21 on the outflow side, offset radially to the valve opening 14.
  • a baffle plate 24 is provided in the lower housing part 28, which in the present case runs parallel to the check valve plate 21 and thus transversely to the valve opening 23 of the check valve 20. Apart from a passage opening 30 (FIG. 2), it separates an anteroom 35 (FIG. 1) from a deflection chamber 26 (FIG. 2). The center line of the passage opening 30 is denoted by 34 and shows the position of the passage opening in FIG. 1.
  • the passage opening 30 is offset with respect to the valve opening of the check valve 20 to the same side on which the diaphragm spring 22 and the stopper plate 25 is also fastened to the check valve plate 21, so that exhaust gas flowing into the antechamber 35 through the passage opening 30 on the stopper plate 25 and the diaphragm spring 22 is deflected before it through the valve opening 23 can flow if the diaphragm spring 22 does not close completely tight.
  • the outlet 19 is located as far as possible from the passage opening 30 on the other side of the lower housing part 28.
  • the exhaust gas entering through the outlet 19 first opens into the opening 33 Opening 33 connects to the passage opening 30 towards a duct piece 31 which opens into the deflection chamber 26 (FIG. 2).
  • the center line 32 of the opening 33 is also shown in FIG. 1, while the passage opening 30 with its center line 34 is shown in broken lines in FIG. 2.
  • a baffle wall 27 runs in the deflection chamber 26 between the passage opening 30 and the opening 33 of the duct piece, so that a direct flow of the exhaust gas from the opening 33 to the passage opening 30 is prevented and the exhaust gas has to flow around the baffle wall 27.
  • the exhaust gas flow first experiences a sharp deflection and reflection when it emerges from the opening 33, then at the free end of the baffle wall 27, then at the passage opening 30 and finally at the check valve plate 21, as a result of which the exhaust gas pressure and the exhaust gas temperature are brought to values which the Specification for air injection switching valves correspond.
  • the lower housing part 28 has cooling ribs 29 on the outside, which enlarge the heat-emitting surface of the valve housing and thus contribute to cooling the exhaust gas.
  • the separation between the upper housing part 11 and the lower housing part 28 advantageously takes place in the region of the check valve plate 21.
  • the check valve 20 can be installed without great effort
  • the baffle plate 24 can be inserted into the ' from the parting plane
  • Lower housing part 28 are used.
  • the lower housing part 28 with the channel piece 31 and the baffle 27 can be produced relatively easily in the die casting process.
  • the passage opening 30 through the baffle plate 24 should expediently preferably be positioned below the stop plate 25.
  • the diaphragm spring 22 is optimally protected against vibration-stimulating exhaust gas pulsations, against pressure and temperature loads, and against contamination, e.g. B. by soot deposits. This ' effect can be increased by a closed shape of the stopper plate 25.
  • the exhaust gases are forced to flow around a long path in the case of a diaphragm spring 22 which does not close quite tightly.
  • a desired throttling effect can additionally be achieved by a corresponding choice of the diameter of the passage opening 30 if necessary.
  • This enables the characteristic curve of the secondary air mass supplied to the engine to be changed and to a certain extent adapted to the need.
  • the throttling can achieve a better uniform distribution of the secondary air masses supplied to the individual cylinder banks.
  • the throttling function thus achieved enables the same air pump to be used for more applications.
  • the heat dissipation can be intensified by an appropriate design of the cooling fins 29 with regard to the position with respect to the inflow direction which is caused by the airstream and / or cooler. generated cooling air and the fact that the valve housing also has cooling fins on the outside where the baffle plate 24 and baffle wall 27 are from the inside.

Abstract

Die Erfindung geht von einem pneumatischen oder elektrischen Kombiventil (10) zum Zuführen von Sekundärluft in ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine aus, bei dem ein durch Fremdkraft betätigter Schliesskörper (15) eine Ventilöffnung (23) zwischen einem Luftanschluss (12) und einem Auslass (19) zum Abgassystem steuert und in Strömungsrichtung der Luft hinter dem Schliesskörper (15) ein Rückschlagventil (20) angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Rückschlagventil (20) und dem Ventilauslass (19) Vorrichtungen (24,27) vorgesehen sind, die einen vom Auslass eindringenden Abgasstrom mindestens einmal um ungefähr 90° umlenken.

Description

Kombiventil
Die Erfindung betrifft ein Kombiventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Regel wird zur Nachbehandlung von Abgasen .einer Brennkraftmaschine Sekundärluft dem Abgas zugeführt, wodurch in Folge weiterer exothermer Reaktionen im Abgassystem die Schadstoffe im Abgas reduziert werden und ferner ein gegebenenfalls vorhandener Katalysator aufgeheizt wird. Hierzu wird eine Sekundärluftpumpe verwendet, welche auslassseitig über ein Sekundärluftschaltventil . mit dem Abgaskanal verbunden ist. Das Sekundärluftschaltventil ist mit einem Rückschlagventil kombiniert und verhindert, dass Abgas in den Sekundär- luftkanal in Betriebsphasen eindringt , bei denen der Druck der Sekundärluftpumpe geringer ist als der Abgasdruck, oder wenn die Sekundärluftpumpe nicht in Betrieb ist.
Die Bauteile des Sekundärluftzuführ-Systems müssen vor den heißen Abgasen geschützt werden, da sie beschädigt würden, und es gegebenenfalls durch einen Flammenrückschlag zu einem 'Motorbrand kommen könnte. Um das Sekundärluftschaltventil selbst vor den heißen Abgasen zu schützen und seine Funkti- pnssicherheit zu gewährleisten, ist es aus der DE 197 31 622 AI bekannt, das Sekundärluftschaltventil, das in der Regel durch einen Unterdruck oder durch den Überdruck der Sekundärluft selbst geschaltet wird, einem zusätzlichen Rückschlagventil zuzuordnen, das zwischen dem Sekundärluftschaltventil und dem Abgassystem angeordnet ist.
Aus der DE 42 04 415 AI ist ferner ein Kombiventil bekannt, insbesondere für Sekundärluftgebläse bei Brennkraftmaschinen mit geregeltem Dreiwegekatalysator. Es weist ein mit einem Ventileinlass und Ventilauslass . versehenes Ventilgehäuse auf, in dem ein pneumatisch betätigtes Abschaltventil und ein diesem in Strömungsrichtung nachgeordnetes Rückschlagventil integriert sind. Dieser Kombiventiltyp wird im folgenden als „pneumatisches Kombiventil" bezeichnet. Derzeit werden neue Kombiventile entwickelt, die aus einem elektrisch betätigten Abschaltventil und ebenfalls einem diesem in Strömungsrichtung nachfolgenden Rückschlagventil bestehen. Dieser Kombi- ventiltyp wird im folgenden als „elektrisches Kombiventil" bezeichnet .
Das Gehäuse des pneumatischen oder elektrischen Kombiventils ist im Bereich der Rückschlagventilplatte in ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil unterteilt, wobei die Rückschlagventilplatte zwischen den beiden Gehäuseteilen gehalten wird. Der Auslass des Kombiventils ist achsparallel oder unter Winkellage zu den Durchtrittsδffnungen in der Rückschlagventilplatte angeordnet, wobei sich ein Kanalstück zu den Durchtrittsöffnungen hin trichterförmig erweitert.
Bei neueren Brennkraftmaschinen mit Abgasturboladern können die Abgastemperatur und der Abgasdruck so hoch sein, dass mit den bekannten Sekundärluftschaltventilen .bzw. Kombiventilen die vorgeschriebenen Spezifikationen unter Umständen nicht mehr eingehalten werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Standzeit eines gattungsgemäßen Kombiventils in Bezug auf höhere Abgasdrücke und/oder Abgastemperaturen und beim elektrischen Kombiventil zusätzlich bezüglich der elektrischen Auslegung zu verbessern oder ihren Einsatz an der vorgesehen Stelle generell erst zu ermöglichen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung sind zwischen dem Rückschlagventil und dem Ventilauslass des Kombiventils Vorrichtungen vorgesehen, die einen vom Auslass eindringenden Abgasstrom mindestens einmal wenigstens 90° ablenken. Dadurch werden das Rückschlagventil und das Schaltventil des Kombiventils nicht unmittelbar von den heißen Abgasen beaufschlagt, sondern erst, nachdem die Abgase nach einmaliger oder mehrfacher Umlenkung und/ oder Reflexion zum Zwecke des Ξnergieabbaus über relativ lange Strömungswege das untere Ventilgehäuse passiert haben und dann beim Auftreffen auf diese einen niedrigeren Druck oder/ und eine niedrigere Temperatur haben.
Derartige Vorrichtungen umfassen zweckmäßigerweise eine Prallplatte, die parallel oder unter Winkellage zum Rückschlagventil angeordnet ist, und einen dem Rückschlagventil zugewandten Vorraum von einer mit dem Ventilauslass verbundenen Umlenkkammer trennt. In' der Prallplatte ist versetzt zur Ventilöffnung des Rückschlagventils eine Durchtrittsöffnung angeordnet, so dass die Abgase nicht direkt durch die Durchtrittsöffnung zur Ventilδffnung strömen können, sondern umgelenkt werden.
Die Prallplatte kann Raum sparend in das Gehäuseunterteil des Kombiventils eingesetzt werden, wodurch sich zum Rückschlagventil hin ein Vorraum bildet, der durch die Prallplatte von einer Umlenkkammer getrennt wird, die mit dem Ventilauslass verbunden ist. Der Auslass wird zweckmäßigerweise möglichst weit entfernt von der Durchtrittsöffnung und versetzt zu dieser angeordnet, so dass innerhalb des Gehäuseunterteils auf kleinem Bauraum eine wirkungsvolle mehrfache Umlenkung und Reflexion der Abgase stattfindet .
Eine weitere Umlenkung der Abgase im Gehäuseunterteil kann dadurch erreicht werden, dass die kürzeste Verbindung zwischen der Durchtrittsöffnung in der Prallplatte und dem Auslass oder einem sich zur Durchtrittsöffnung hin an den Auslass anschließenden Kanalstück durch eine den räumlichen Gegebenheiten angepaßte Prallwand versperrt ist. Diese erstreckt sich quer zur Prallplatte. Abgase, die durch den Aus- lass in das Gehäuseunterteil eindringen, treffen zunächst auf die nach oben hin durch die Prallplatte begrenzte Prallwand und/ oder Ventilgehäusewand und müssen diese umströmen, um danach erst durch die Durchtrittsöffnung der Prallplatte von der Umlenkkammer in den Vorraum des Kombiventils zu gelangen. Durch die Umlenkung und Reflexion und die langen Strömungswege im Gehäuseunterteil gibt das Abgas eine große Wärme an die Gehäusewand, die Prallplatte und die Prallwand ab. Zur intensiveren Kühlung ist es zweckmäßig, dass das Gehäuseunterteil außen Kühlrippen aufweist, die die Wärme an die Umgebungsluft abgeben.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung auf Basis eines pneumatischen Kombiventils dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigt :
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kombiventil und
Fig. 2 eine Ansicht in ein Gehäuseunterteil ohne eine Prall- platte eines erfindungsgemäßen Kombiventils.
Das Kombiventil 10 besitzt ein Gehäuse, das in ein Gehäuseoberteil 11 und ein Gehäuseunterteil 28 geteilt ist. Das Gehäuseoberteil 11 umfasst einen Luftanschluss 12 und ein Schaltventil, dessen Schließkörper 15 eine Ventilöffnung 14 schließt. Der Schließkδrper 15 wird in bekannter Weise über eine Ventilstange 16 von einer Betätigungseinrichtung 17 mittels Unterdruck betätigt. Ein Vakuumanschluss der Betätigungseinrichtung 17 ist mit 18 gekennzeichnet. In Strömungsrichtung der Sekundärluft, die durch Pfeile gekennzeichnet ist, ist nach dem Schließkörper 15 in das Gehäuseoberteil 11 eine Rückschlagventilplatte 21 eines Rückschlagventils 20 eingesetzt, die zwischen dem Gehäuseoberteil 11 und dem Gehäuseunterteil 28 gehalten wird.
Das Rückschlagventil 20 des hier betrachteten Ventils besteht aus einer Rückschlagventilplatte 21, die in das Ventilgehäuse eingesetzt ist und mehrere auf dem Umfang verteilte Ventil- Öffnungen 23 aufweist, sowie einer Membranfeder 22, die als Schließkörper einseitig zur Ventilδffnung auf der Seite der Durchtrittsöffnung befestigt ist, und einer Stopperplatte 25 zur Begrenzung des Federwegs der Membranfeder und zu deren Schutz vor direkter Abgasbeaufschlagung
Zwischen der Ventilöffnung 14 und der Rückschlagventilplatte 21 befindet sich eine Ventilkammer 13, in die der Schließkorper 15 eintaucht, wenn die Ventilöffnung 14 geöffnet ist (Fig. 1) . Die Rückschlagventilplatte 21 besitzt eine zentrale Ventilöffnung 23, die auf der Abströmseite radial zur Ventiloffnung 14 versetzt an .der Rückschlagventilplatte 21 befestigt ist.
In dem Gehäuseunterteil 28 ist eine Prallplatte 24 vorgesehen, die im vorliegenden Fall parallel zur Rückschlagventil- platte 21 und somit quer zur Ventilöffnung 23 des Rückschlagventils 20 verläuft. Sie trennt bis auf eine Durchtrittsöffnung 30 (Fig. 2) einen Vorraum 35 (Fig. 1) von einer Umlenkkammer 26 (Fig. 2) . Die Mittellinie der Durchtrittsöffnung 30 ist mit 34 bezeichnet und lässt die Lage der Durchtrittsöffnung in Fig. 1 erkennen. Die Durchtrittsöffnung 30 ist bezüglich der Ventilöffnung des Rückschlagventils 20 zur gleichen Seite hin versetzt, auf der auch die Membranfeder 22 und die Stopperplatte 25 an der Rückschlagventilplatte 21 befestigt ist, so dass durch die Durchtrittsöffnung 30 in den Vorraum 35 einströmendes Abgas an der Stopperplatte 25 und der Membranfeder 22 umgelenkt wird, bevor es durch die Ventilδffnung 23 strömen kann, falls die Membranfeder 22 nicht ganz dicht schließt .
Während die Durchtrittsöffnung 30 an der einen Seite des Gehäuseunterteils 28 angeordnet ist, befindet sich der Auslass 19 möglichst weit entfernt von der Durchtrittsöffnung 30 an der anderen Seite des Gehäuseunterteils 28. Das durch den Auslass 19 eintretende Abgas mündet zunächst in die Öffnung 33. An die Öffnung 33 schließt sich zur Durchtrittsöffnung 30 hin ein Kanalstück 31 an, das in die Umlenkkammer 26 mündet (Fig. 2) . Zur besseren Übersichtlichkeit der Lage der Durchtrittsöffnung 30 zur Lage der Öffnung 33 ist die Mittellinie 32 der Öffnung 33 auch in Fig. 1 eingezeichnet, während die Durchtrittsδffnung 30 mit ihrer Mittellinie 34 gestrichelt in Fig. 2 eingezeichnet ist.
Zwischen der Durchtrittsöffnung 30 und der Öffnung 33 des Kanalstücks verläuft in der Umlenkkammer 26 quer zur Prallplatte 24 eine Prallwand 27, so dass eine direkte Strömung des Abgases von der Öffnung 33 zur Durchtrittsöffnung 30 verhindert wird, und das Abgas um die Prallwand 27 strömen muss . Somit erfährt der Abgasstrom zunächst beim Austritt aus der Öffnung 33, dann am freien Ende der Prallwand 27, danach an der Durchtrittsöffnung 30 und schließlich an der Rückschlagventilplatte 21 eine scharfe Umlenkung und Reflexion , wodurch der Abgasdruck und die Abgastemperatur auf Werte gebracht werden, die der Spezifikation für Lufteinblaseschalt- ventile entsprechen. Um die Temperatur weiter abzusenken, besitzt das Gehäuseunterteil 28 außen Kühlrippen 29, die die wärmeabgebende Oberfläche des Ventilgehäuses vergrößern und damit zur Kühlung des Abgases beitragen.
Die Trennung zwischen dem Gehäuseoberteil 11 und dem Gehäuseunterteil 28 verläuft in vorteilhafter Weise im Bereich der Rückschlagventilplatte 21. Dadurch kann einerseits das Rückschlagventil 20 ohne großen Aufwand montiert werden, andererseits kann die Prallplatte 24 von der Trennebene aus in' das Gehäuseunterteil 28 eingesetzt werden, . wobei das Gehäuseunterteil 28 mit dem Kanalstück 31 und der Prallwand 27 relativ einfach im Druckgussverfahren hergestellt werden kann.
Zweckmäßigerweise sollte die Durchtrittsöffnung 30 durch die Prallplatte 24 bevorzugt unterhalb der Stopperplatte 25 positioniert werden. Dadurch- wird die Membranfeder 22 optimal geschützt gegen schwingungsanregende Abgaspulsationen, gegen Druck- und Temperaturbelastung, und vor Verschmutzung, z. B. durch Rußablagerungen. Durch eine geschlossene Form der Stopperplatte 25 kann dieser' Effekt vergrößert werden. Zusätzlich werden die Abgase dadurch gezwungen, bei einer nicht ganz dicht schließenden Membranfeder 22 auf einem langen Weg um diese herum zu strömen.
Gleichzeitig kann durch eine entsprechende Wahl des Durchmessers der Durchtrittsöffnung 30 im Bedarfsfall zusätzlich eine gewünschte Drosselwirkung erzielt werden. Dadurch kann die Kennliniencharakteristik der dem Motor zugeführten Sekundärluftmasse geändert und in gewissem Umfang dem Bedarfsfall an- gepasst werden. Zusätzlich kann bei V- oder W- Motoren durch die Drosslung eine bessere Gleichverteilung der den einzelnen Zylinderbänken zugeführten Sekundärluftmassen erreicht werden. Als weiterer Vorteil eröffnet die so erzielte Drossel- funktion die Möglichkeit, dieselbe Luftpumpe für mehr Einsatzfälle einzusetzen.
Bei der Ausgestaltung des Gehäuseunterteils 28 einschließlich Prallplatte 24 und Prallwand 27 ist darauf zu achten, dass ein freier Abfluss von Abgaskondensat in Richtung Motor ermöglicht wird, um eine Funktionsbeeinträchtigung durch Vereisen oder unnötige Bauteilbelastung durch aggressives Abgaskondensat zu vermeiden.
Die Wärmeabfuhr kann intensiviert werden durch eine entsprechende Auslegung der Kühlrippen 29 hinsichtlich der Lage zur Anströmrichtung der vom Fahrtwind oder / und von Kühler er- zeugten Kühlluft und dadurch, dass das Ventilgehäuse dort, wo die Prallplatte 24 und Prallwand 27 von innen her anliegen, außen möglichst ebenfalls Kühlrippen hat.
Bei der konstruktiven Gestaltung des Ventilgehäuses incl . Prallplatte 24 und Prallwand 27 ist zu beachten, in Strδ- mungsrichtung der Sekundärluft (also Richtung Ventileinlaß zu Ventilauslaß) einen möglichst geringen Strömungsdruckverlust zu erzeugen, um die Effizienz der Sekundärlufteinblasung möglichst wenig zu beeinflussen. Andererseits soll in Gegenrichtung dem Abgas ein möglichst großer Widerstand entgegengesetzt werden, damit seine Energie stark und früh vor Erreichen der Rückschlagventilplatte 21 abgebaut wird.
Es ist bei der Gestaltung der Prallwände und Ventilwandflächen darauf zu achten, dass das Abgas immer in Richtung Motor zurückreflektiert und nicht in Richtung Rückschlagventil 20 weitergeleitet wird. Dies kann zum Beispiel durch eine konkave Form und/ oder entsprechende Lage der Prallwandflächen o- der Ventilwandflächen, die in Richtung Ventilauslass 19 zeigen, erreicht werden.
Bei der Befestigung der Prallplatte 24 an Prallwand 27 und Ventilgehäuse sind die hohen Belastungen durch Temperatur und dynamische Drucke bei der Materialauswahl zu beachten und e- ventuelle Sicherungen der Befestigungsbauteile vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Kombiventil (10) zum Zuführen von Sekundärluft in ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine, bei dem ein durch Fremdkraft betätigter Schließkörper (15) eine Ventilöffnung (14) zwischen einem Luftanschluss (12) und einem Auslass (19) zum Abgassystem steuert und in Strömungs- richtung der Luft hinter dem Schließkörper (15) ein Rückschlagventil (20) angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Rückschlagventil (20) und dem Auslass (19) Vorrichtungen (24, 26, 27) vorgesehen sind, die einen vom Auslass (19) eindringenden Abgasstrom mindestens einmal um wenigstens 90° umlenken.
2. Kombiventil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtungen eine Prallplatte (24) umfassen, die quer zu einer Ventilöffnung (23) angeordnet ist und einen dem Rückschlagventil. (20) zugewandten Vorraum (35) von einer mit dem Auslass (19) verbundenen Umlenkkammer (26) trennt, wobei in der Prallplatte (24) radial versetzt zur Ventilöffnung (23) des Rückschlagventils (20) eine Durchtrittsöffnung (30) angeordnet ist.
3. Kombiventil nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rückschlagventil ^ (20) eine Rückschlagventilplatte (21) besitzt, an der eine durch eine Stopperplatte (25) in ihrem Ausschlag begrenze Membranfeder (22) als Schließkorper einseitig zur Ventilöffnung (23) auf der Seite der Durchtrittsöffnung (30) der Prallplatte (24) befestigt ist.
4. Kombiventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Auslass (19) in Strδmungsrichtung des Abgases möglichst weit entfernt von der Durchtrittsöffnung (30) angeordnet ist .
5. Kombiventil nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die kürzeste Verbindung zwischen der Durchtrittsöffnung (30) und dem Auslass (19) oder einem sich zur Durchtrittsöffnung (30) hin an den Auslass (19) anschließenden Kanalstück (31) durch eine Prallwand (27) versperrt ist, die sich quer zur Prallplatte (24) erstreckt.
6. Kombiventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gehäuse des Kombiventils (10) im Bereich der Rückschlagventilplatte (21) parallel zu dieser in ein Ge- häuseöberteil (11) und ein Gehäuseunterteil (28) geteilt ist, wobei die Prallplatte (24) , die Prallwand (27) und der Auslass (19) im Gehäuseunterteil (28) untergebracht sind.
7. Kombiventil nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gehäuseunterteil (28) außen Kühlrippen (29) aufweist .
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