WO2016012401A1 - Ventilvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30—Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine

Definitions

  • the invention relates to a valve device for a motor vehicle having a housing, a befindli ⁇ chen in the housing flow channel, with a arrange in the flow channel ⁇ th flap for closing the flow channel, wherein the flap is fixed to a shaft which is rotatable in the housing is mounted and connected to a gear which is driven by an electric motor.
  • valve devices are used for example as Dros ⁇ selklappenstutzen, exhaust gas recirculation valve or valves for charging ⁇ air cooler use and have long been known. Because of the sometimes high temperatures of the gas passing the flow channel gases such valves have a water cooling to protect temperature sensitive components of the valve device, such as plastic gears of the gear unit or a sensor for angle of rotation determining the shaft, against an excessively high temperature ⁇ load.
  • the disadvantage here are the neces ⁇ sary cooling channels in the housing, which inevitably increase the cost and the construction ⁇ space of the housing. Also, the effort in production, assembly and hydraulic interconnection for the ⁇ on closing coolant lines is significant.
  • the invention is therefore based on the object mini ⁇ mieren the cost of cooling the valve device mentioned above.
  • the object is achieved in that a heat sink is provided on or in the Ventilvor ⁇ direction.
  • the introduced by the flowing gas in the valve device heat is targeted to the Heat sink passed.
  • the thermal stress can be reduced less temperature-resistant components of the Ven ⁇ tilvorraum.
  • the advantage is that since ⁇ by active cooling with a cooling medium which flows through cooling channels arranged in the housing, ⁇ who can dispense the. This simplifies the design of the housing of the valve device, whereby the housing is easier to produce, and it requires with the elimination of the cooling channels less space. In addition, eliminates the connections with the required coolant lines, whereby the volume of the cooling circuit in the motor vehicle decreases.
  • the heat sink is an over the strength of the housing beyond material accumulation in Ge ⁇ housing. With this increased accumulation of material, an area with increased heat capacity is created, which can absorb the heat introduced into the housing. For a long-term passive cooling, the heat is transferred from the heat sink or released to the environment.
  • the housing has cooling fins acting as a heat sink .
  • the heat sink is arranged in a ⁇ on their component, and the housing of the valve device is connected to this component.
  • the heat from the flow channel through the housing to the other component ge ⁇ passes and thus kept away from the less temperature-resistant components of the valve device.
  • An advantageous embodiment is to connect a flange upstream of the flow channel.
  • This flange can form the heat sink even with a suitable design or serve as a transmission element by connecting the Ventilvor ⁇ direction with another, serving as a heat sink component.
  • the other components serving as heat sink may be a component connected to a cooling circuit, preferably a cooler, in particular a charge air cooler.
  • a cooling circuit preferably a cooler, in particular a charge air cooler.
  • the figure shows the valve device 1 according to the invention with the housing 2, the flow channel 3, the flap 4 arranged therein, which is mounted on a shaft 5.
  • the shaft 5 is mounted in the housing 1 and is driven via a arranged in a gear box 6 transmission of a ge in a housing receptacle 7 superimposed electric motor.
  • the gear box 6 is closed with a plastic cover 8 existing.
  • Be ⁇ driving of the valve device 1 is the supplied to the viewer ⁇ facing side 9 of the flow channel 3 over 200 ° C hot charge ⁇ air.
  • an unillustrated flange can be arranged, even as Heat sink acts to connect to a heat sink as the ⁇ nenden component is provided, or is already part of a metenke as Wär serving component, in particular a charge air cooler.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) befindlichen Strömungskanal (3), mit einer in dem Strömungskanal (3) angeordneten Klappe (4) zum Verschließen des Strömungskanals (3), wobei die Klappe (4) an einer Welle (5) befestigt ist, die drehbar in dem Gehäuse (2) gelagert ist und mit einem Getriebe (6) verbunden ist, welches von einem Elektromotor antreibbar ist. An oder in der Ventilvorrichtung (1) ist eine Wärmesenke vorgesehen.

Description

Beschreibung
Ventilvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse befindli¬ chen Strömungskanal, mit einer in dem Strömungskanal angeordne¬ ten Klappe zum Verschließen des Strömungskanals, wobei die Klappe an einer Welle befestigt ist, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und mit einem Getriebe verbunden ist, welches von einem Elektromotor antreibbar ist.
Derartige Ventilvorrichtungen finden beispielsweise als Dros¬ selklappenstutzen, Abgasrückführventil oder Ventile für Lade¬ luftkühler Verwendung und sind seit langem bekannt. Aufgrund der teilweise hohen Temperaturen der durch den Strömungskanal geleiteten Gase besitzen solche Ventile eine Wasserkühlung, um temperaturempfindliche Bauteile der Ventilvorrichtung, wie zum Beispiel KunstStoffZahnräder des Getriebes oder ein Sensor zur Drehwinkelbestimmung der Welle, vor einer zu hohen Temperatur¬ belastung zu schützen. Nachteilig sind hierbei die dafür erfor¬ derlichen Kühlkanäle im Gehäuse, die den Aufwand und den Bau¬ raum des Gehäuses zwangsläufig erhöhen. Auch ist der Aufwand in Herstellung, Montage und hydraulischer Verschaltung für die an¬ zuschließenden Kühlmittelleitungen erheblich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Kühlung der eingangs genannten Ventilvorrichtung zu mini¬ mieren .
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass an oder in der Ventilvor¬ richtung eine Wärmesenke vorgesehen ist.
Mit der Anordnung einer Wärmesenke wird die durch das strömende Gas in die Ventilvorrichtung eingebrachte Wärme gezielt zu der Wärmesenke geleitet. Durch diese passive Kühlung lässt sich die Temperaturbelastung weniger temperaturfester Bauteile der Ven¬ tilvorrichtung verringern. Der Vorteil besteht darin, dass da¬ durch auf eine aktive Kühlung mit einem Kühlmittel, welches durch im Gehäuse angeordnete Kühlkanäle strömt, verzichtet wer¬ den kann. Dadurch vereinfacht sich die Gestaltung des Gehäuses der Ventilvorrichtung, wodurch das Gehäuse leichter herstellbar ist, und es benötigt mit dem Wegfall der Kühlkanäle weniger Bauraum. Zudem entfallen die Anschlüsse mit den erforderlichen Kühlmittelleitungen, wodurch das Volumen des Kühlkreislaufs im Kraftfahrzeug sinkt.
In einfachster Ausgestaltung ist die Wärmesenke eine über die Festigkeit des Gehäuses hinausgehende Materialansammlung im Ge¬ häuse. Mit dieser erhöhten Materialanhäufung wird ein Bereich mit erhöhter Wärmekapazität geschaffen, der die in das Gehäuse eingetragene Wärme aufnehmen kann. Für eine dauerhafte passive Kühlung wird die Wärme von der Wärmesenke weitergeleitet oder an die Umgebung abgegeben.
In einer anderen Ausgestaltung besitzt das Gehäuse als Wärme¬ senke wirkende Kühlrippen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Wärmesenke in einem an¬ deren Bauteil angeordnet, und das Gehäuse der Ventilvorrichtung ist mit diesem Bauteil verbunden. In diesem Fall wird die Wärme vom Strömungskanal durch das Gehäuse zu dem anderen Bauteil ge¬ leitet und so von den weniger temperaturfesten Bauteilen der Ventilvorrichtung ferngehalten. Der Vorteil besteht darin, dass mit der Nutzung anderer Bauteile mit ausreichender Wärmekapazi¬ tät die Ventilvorrichtung keine weiteren konstruktiven Änderun¬ gen aufweisen muss, wodurch der Aufwand erheblich vereinfacht wird. Ebenso wenig müssen zusätzliche Bauteile mit ausreichen¬ der Wärmekapazität vorgesehen werden. Die Temperaturbelastung der Ventilvorrichtung wird besonders gering gehalten, wenn die Wärmesenke oder eine Verbindung mit einer Wärmesenke im Bereich des Strömungskanals auf der strom¬ aufwärts gerichteten Seite des Gehäuses vorgesehen ist. Mit der Ableitung der Wärme an dem Ort, an dem die Wärme zuerst in das Gehäuse eintritt, wird eine besonders effektive passive Kühlung erreicht. Zudem entfällt das Leiten der Wärme durch das Gehäu¬ se, was ansonsten bereits eine steigende Temperaturbelastung zur Folge hätte.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, stromaufwärts des Strömungskanals einen Flansch anzuschließen. Dieser Flansch kann bei geeigneter Gestaltung selbst die Wärmesenke bilden oder als Übertragungselement dienen, indem er die Ventilvor¬ richtung mit einem anderen, als Wärmesenke dienenden Bauteil verbindet .
Bei den anderen als Wärmesenke dienenden Bauteilen kann es sich gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung um einen mit einem Kühlkreislauf verbundenen Bauteil, vorzugsweise einen Kühler, insbesondere einen Ladeluftkühler, handeln. Auf diese Weise lassen sich bereits vorhandene Kühlkreisläufe weiter op- timieren .
Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung 1 mit dem Gehäuse 2, dem Strömungskanal 3, der darin angeordneten Klappe 4, die auf einer Welle 5 befestigt ist. Die Welle 5 ist im Gehäuse 1 gelagert und wird über ein in einer Getriebebox 6 angeordnetes Getriebe von einem in einer Gehäuseaufnahme 7 ge¬ lagerten Elektromotor angetrieben. Die Getriebebox 6 ist mit einem aus Kunststoff bestehenden Deckel 8 verschlossen. Im Be¬ trieb wird der Ventilvorrichtung 1 über die dem Betrachter zu¬ gewandte Seite 9 des Strömungskanals 3 über 200 °C heiße Lade¬ luft zugeführt. An dieser Seite 9 des Strömungskanals 3 lässt sich ein nicht dargestellter Flansch anordnen, der selbst als Wärmesenke wirkt, zum Verbinden mit einem als Wärmesenke die¬ nenden Bauteil vorgesehen ist, oder bereits Teil eines als Wär mesenke dienenden Bauteils, insbesondere eines Ladeluftkühlers ist .

Claims

Patentansprüche
Ventilvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse befindlichen Strömungskanal, mit ei¬ ner in dem Strömungskanal angeordneten Klappe zum Ver¬ schließen des Strömungskanals, wobei die Klappe an einer Welle befestigt ist, die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und mit einem Getriebe verbunden ist, welches von ei¬ nem Elektromotor antreibbar ist, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass an oder in der Ventilvorrich¬ tung eine Wärmesenke vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung 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 Wärmesenke als eine Mate¬ rialansammlung im Gehäuse ausgebildet ist.
Ventilvorrichtung 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 Wärmesenke in Form von Kühlrippen an der Außenseite des Gehäuses ausgebildet ist
4. Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass die Kühlrippen im Bereich des Strömungskanals angeordnet sind.
5. Ventilvorrichtung 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 Ventilvorrichtung mit ei¬ nem als Wärmesenke wirkenden Bauteil verbunden ist.
6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass das als Wärmesenke wirkenden Bauteil ein Kühler, insbesondere ein Ladeluftkühler ist.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass das als Wärmesenke wirkenden Bauteil ein mit dem Strömungskanal verbundener Flansch ist .
Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass das als Wärmesenke wirkenden Bauteil im Bereich des Strömungskanals auf der Stromauf¬ wärts gerichteten Seite des Gehäuses vorgesehen ist.
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