WO2017102040A1 - Ventilvorrichtung für eine turbine eines abgasturboladers - Google Patents

Ventilvorrichtung für eine turbine eines abgasturboladers Download PDF

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WO2017102040A1
WO2017102040A1 PCT/EP2016/001755 EP2016001755W WO2017102040A1 WO 2017102040 A1 WO2017102040 A1 WO 2017102040A1 EP 2016001755 W EP2016001755 W EP 2016001755W WO 2017102040 A1 WO2017102040 A1 WO 2017102040A1
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Viktor Buchmiller
Sunny Junge
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a valve device for a turbine of an exhaust gas turbocharger.
  • valve devices are used for example for boost pressure control of
  • the valve device is adjusted, thereby passing a portion of the exhaust gas past a turbine of the exhaust gas turbocharger directly into the exhaust of the turbo engine. As a result, further acceleration of the power tool (turbine and compressor of the exhaust gas turbocharger) is effectively prevented.
  • valve device Due to its position in the hot exhaust gas flow, the valve device is subject to particularly high thermal loads and is also exposed to mechanical stresses when adjusting the valve device.
  • Object of the present invention is to provide a valve device of the type mentioned, which also at high thermal and / or
  • a valve device for a turbine of an exhaust gas turbocharger having at least two passages through which exhaust gas can flow is provided with a valve body, which can be arranged on a housing of the turbine, for fluidically separating the flows, which serves to support the valve body on the housing of the turbine Having investment area, which defines an opening into the valve body opening, with an opening at least partially segmented and with the
  • the valve body may for example be formed as a hollow body and having a first sealing surface, which for fluidically separating said floods from each other in a closed position of the valve body at a corresponding second
  • the contact area may, for example, be annular and accordingly correspond to an abutment ring, which is connected, for example, in one piece to the valve body. Due to the at least partially forming the valve body as a hollow body, the entire valve device is particularly resistant to any exhaust gas pulsations and associated component vibrations, as well as to any thermal stresses on the valve body in particular compared to known from the prior art devices.
  • About the actuator can be a force for relative movement of the valve body to the turbine and thus to the housing of the turbine in the
  • Struts element are initiated by the strut element in the contact area and thus in the valve body. Due to the fact that the strut element at least partially segmented the opening, the actuating force can be introduced into the contact area at at least two mutually different force transmission points and distributed to the respective force transmission points. For a particularly uniform force is applied to the example annular abutment area, whereby a particularly low mechanical load of the valve body occurs during its adjustment.
  • the valve device at a remote from the contact area flood region of the valve body on this protruding, first wall element, which forms a first sealing surface of the valve body, for fluidically separating the floods from each other in a closed position of the valve body to a corresponding second Sealing surface of the housing of the turbine is applied.
  • the wall element may be formed particularly thin-walled compared to the valve body, whereby the susceptibility of the valve device to vibrations and thermal stresses can be particularly largely reduced.
  • a separation of the respective floods in the closed position of the valve body takes place in the installation position of the valve device on the housing and an at least partially connection of the floods in a different position from the closed position.
  • first wall element and the second wall element can thus be a limiting unit in the form of a
  • the two wall elements can be adapted to each other in terms of their shape and additionally or alternatively with respect to their mutual arrangement to a channel geometry of their respective associated flood.
  • Flow resistance, which arise at the valve device can be kept particularly low.
  • the first wall element and the at least one second wall element form a right angle with one another.
  • a particularly large dimensioned limiting unit in the form of a recess on the valve body is created, which obstructs a flow of exhaust gas through the respective flood to a particularly small extent.
  • Fig. 1a is a bottom view of a known from the prior art wastegate
  • FIG. 1b is a side view of the wastegate shown in FIG. 1a;
  • FIG. Fig. 2 is a sectional view of an exemplary embodiment of the invention for a valve device, wherein a contact area with respect to a
  • Valve device is shown in a closed position
  • Fig. 3a is a perspective view of the valve device
  • Fig. 3b is a further perspective view of the valve device, which
  • Fig. 3c is a bottom view of the valve device.
  • FIG. 1 a and 1 b each show different views of a wastegate 50 known from the prior art, which can be adjusted to control the boost pressure of a turbocharger, not shown here, by means of a wastegate shaft 52 and a wastegate lever 54.
  • the wastegate 50 is particularly solid and thus prone to thermal and / or mechanical stress.
  • Fig. 2 shows a sectional view of an exemplary of the invention
  • Embodiment of a valve device 10 which optionally for separation and
  • valve body 20 of the valve device 10 is arranged on a housing 16 of the turbine and thereby the valve device 10 is supported relative to the housing 16.
  • the valve body 20 serves to fluidically separate the floods 12, 14 and has to support the valve body 20 at the
  • the contact area 22 is presently designed as a ring system and accordingly has a substantially annular shape.
  • the opening 24 extends into the valve body 20, whereby the valve body 20 at least
  • valve device 10 has a strut element 26 that is connected in one piece with the contact region 22 in the present exemplary embodiment and that segments the opening 24 in regions. in the
  • the strut element 26 segments the opening 24 into two mutually equal partial areas, each of which has a semicircular shape (see Fig. 3b).
  • the valve device 10 further comprises an actuating element 28, which is presently designed as a web, and via which a force for adjusting the valve body 20 between a closed position 40 and a different position can be transferred to the valve body 20.
  • Valve device 10 is present as wastegate with freely suspended strut
  • the two floods 12, 14 are separated from each other.
  • the closed position 40 are a first sealing surface 36 and a second sealing surface 38 fluid-tight against each other.
  • the first sealing surface 36 is assigned to a first wall element 30, which-as can be seen from FIG. 3 a-protrudes from the valve body 20.
  • the first wall element 30 is remote from the contact area 22.
  • the first sealing surface 36 of the valve body 20 serves to fluidically separate the floods 12, 14 from each other and is in the closed position 40 of the valve body 20 at the second sealing surface 38 of the housing 16 of the turbine corresponding to the first sealing surface 36.
  • Fig. 3a further shows that the strut element 26 to each other
  • Adjusting element 28 in the contact area 22 introduced adjusting force can be done.
  • FIG. 3b and Fig. 3c show that connect to the first wall element 30, on the one hand, a second wall element 32 and on the other hand, a third wall element 34 at right angles to the first wall element 30, wherein the second wall element 32 and the third wall element 34, the valve body 20 at a the investment area 22
  • valve device 10 is opposite to a plane of symmetry S.
  • a center line M1 of the strut element 26 and a center line M2 of the first wall element 30 lie on the plane of symmetry S.
  • the present valve device 10 is at least partially as a hollow body
  • Valve body 20 constructed and therefore particularly easy compared to known from the prior art Wastegate, which as a solid body and Accordingly, particularly solid. Due to its correspondingly low weight, the valve device 10 is particularly fail-safe even under high load, for example as a result of vibration stresses associated with exhaust gas pulsations. Furthermore, the valve device 10 due to their low material accumulation on a particularly high resistance to any cracking due to thermo-mechanical stress.
  • the strut element 26 designed as a single strut in the present exemplary embodiment can also be designed, for example, as a strut cross as an intersection of several struts and accordingly at four different ones from one another
  • the first wall element 30 is designed as a tongue, wherein superfluous material is formed by respective ones formed by the wall elements 30, 32, 34
  • Valve body 20 has in the present embodiment, at least partially, the shape of a half-hollow sphere.
  • the valve body 20 may also be formed, for example, partially as a cylinder, as a cone or as a freeform body.
  • valve device 10 By means of the present valve device 10, in comparison with devices known from the prior art, savings in terms of weight and production costs can be achieved, particularly since very little material is needed to produce the valve device 10.
  • the valve device 10 furthermore has a uniform material wall thickness, in particular in comparison with solid solid bodies known from the prior art, whereby the
  • Valve device 10 has a particularly low susceptibility to material cracking under thermal and / or mechanical stress. Furthermore, the valve device 10 can be operated under a particularly low load of the kinematics parts (for example actuating element 28) required for adjusting the valve body 20. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung (10) für eine wenigstens zwei von Abgas durchströmbare Fluten (12, 14) aufweisende Turbine eines Abgasturboladers, mit einem an einem Gehäuse (16) der Turbine anordnenbaren Ventilkörper (20) zum fluidischen Trennen der Fluten (12, 14), welcher zum Abstützen des Ventilkörpers (20) an dem Gehäuse der Turbine einen Anlagebereich (22) aufweist, der eine in den Ventilkörper (20) mündende Öffnung (24) begrenzt, mit einem die Öffnung (24) zumindest bereichsweise segmentierenden und mit dem Anlagebereich (22) verbundenen Strebenelement (26), und mit einem Stellelement (28) zum relativen Bewegen des Ventilkörpers (20) zu der Turbine, welches an dem Strebenelement (26) aufgenommen ist.

Description

Ventilvorrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers.
Derartige Ventilvorrichtungen werden beispielsweise zur Ladedruckregelung von
Turbomotoren eingesetzt, bei welchen ein Teil der durch den Turbomotor erzeugten Abgasenergie mittels eines Turboladers zur Verdichtung von dem Turbomotor
zuzuführender Ladeluft herangezogen wird. Durch das Verdichten der Ladeluft kann eine Leistungssteigerung des Turbomotors herbeigeführt werden. Beim Erreichen eines bestimmten Soll-Werts des Ladedrucks wird die Ventilvorrichtung verstellt und dadurch ein Teil des Abgases an einer Turbine des Abgasturboladers vorbei direkt in den Auspuff des Turbomotors geleitet. Dadurch wird ein weiteres Beschleunigen des Laufzeugs (Turbine und Verdichter des Abgasturboladers) wirksam unterbunden. Die
Ventilvorrichtung ist aufgrund ihrer Position im heißen Abgasstrom thermisch besonders hoch belastet und zudem beim Verstellen der Ventilvorrichtung auch mechanischen Belastungen ausgesetzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ventilvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche auch bei hohen thermischen und/oder
mechanischen Belastungen besonders ausfallsicher ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung für eine wenigstens zwei von Abgas durchströmbare Fluten aufweisende Turbine eines Abgasturboladers, mit einem an einem Gehäuse der Turbine anordnenbaren Ventilkörper zum fluidischen Trennen der Fluten, welcher zum Abstützen des Ventilkörpers an dem Gehäuse der Turbine einen Anlagebereich aufweist, der eine in den Ventilkörper mündende Öffnung begrenzt, mit einem die Öffnung zumindest bereichsweise segmentierenden und mit dem
Anlagebereich verbundenen Strebenelement, und mit einem Stellelement zum relativen Bewegen des Ventilkörpers zu der Turbine, welches an dem Strebenelement
aufgenommen ist, vorgesehen.
Der Ventilkörper kann beispielsweise als Hohlkörper ausgebildet sein und eine erste Dichtfläche aufweisen, welche zum fluidischen Trennen der besagten Fluten voneinander in einer Schließstellung des Ventilkörpers an einer korrespondierenden zweiten
Dichtfläche des Gehäuses der Turbine anliegt. Der Anlagebereich kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein und dementsprechend einem Anlagering entsprechen, welcher beispielsweise einteilig an den Ventilkörper angeschlossen ist. Durch das zumindest bereichsweise Ausbilden des Ventilkörpers als Hohlkörper ist die gesamte Ventilvorrichtung insbesondere im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen besonders resistent gegenüber etwaigen Abgaspulsationen und damit einhergehenden Bauteilschwingungen sowie gegenüber etwaigen Thermospannungen am Ventilkörper. Über das Stellelement kann eine Stellkraft zum relativen Bewegen des Ventilkörpers zu der Turbine und damit zu dem Gehäuse der Turbine in das
Strebenelement und von dem Strebenelement in den Anlagebereich und damit in den Ventilkörper eingeleitet werden. Aufgrund dessen, dass das Strebenelement die Öffnung zumindest bereichsweise segmentiert kann die Stellkraft an wenigstens zwei voneinander verschiedenen Kraftübertragungsstellen in den Anlagebereich eingeleitet werden und auf die jeweiligen Kraftübertragungsstellen verteilt werden. Damit ist eine besonders gleichmäßige Krafteinleitung an dem beispielsweise ringförmigen Anlagebereich gegeben, wodurch eine besonders geringe mechanische Belastung des Ventilkörpers bei dessen Verstellung auftritt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Ventilvorrichtung an einem dem Anlagebereich abgewandten Flutenbereich des Ventilkörpers ein von diesem abragendes, erstes Wandelement auf, welches eine erste Dichtfläche des Ventilkörpers bildet, die zum fluidischen Trennen der Fluten voneinander in einer Schließstellung des Ventilkörpers an einer korrespondierenden zweiten Dichtfläche des Gehäuses der Turbine anliegt. Das Wandelement kann im Vergleich zu dem Ventilkörper besonders dünnwandig ausgebildet sein, wodurch die Anfälligkeit der Ventilvorrichtung gegenüber Schwingungen und thermischen Belastungen besonders weitgehend verringert werden kann. An dem Flutenbereich erfolgt dabei in der Einbaulage der Ventilvorrichtung an dem Gehäuse eine Trennung der jeweiligen Fluten in der Schließstellung des Ventilkörpers und eine zumindest bereichsweise Verbindung der Fluten in einer von der Schließstellung verschiedenen Stellung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung schließt an das erste Wandelement zumindest ein zweites Wandelement an, welches den Ventilkörper zumindest bereichsweise an dessen Flutenbereich begrenzt. Das erste Wandelement und das zweite Wandelement können somit eine Begrenzungseinheit in Form einer
Aussparung an dem Ventilkörper bilden, mittels welcher einerseits ein ungewolltes Übertreten von Abgas aus der einen Flut in die andere Flut in der Schließstellung unterbunden werden kann und andererseits ein etwaiges Austreten von Abgas durch den Ventilkörper hindurch ebenfalls vermieden werden kann. Die beiden Wandelemente können dabei hinsichtlich ihrer Form und zusätzlich oder alternativ hinsichtlich ihrer gegenseitigen Anordnung zueinander auf eine Kanalgeometrie der ihnen jeweils zugeordneten Flut angepasst werden. Durch dieses Anpassen können etwaige
Strömungswiderstände, welche an der Ventilvorrichtung entstehen können besonders gering gehalten werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung schließen das erste Wandelement und das zumindest eine zweite Wandelement einen rechten Winkel miteinander ein. Dadurch ist eine besonders groß dimensionierte Begrenzungseinheit in Form einer Aussparung an dem Ventilkörper geschaffen, welche eine Strömung von Abgas durch die jeweilige Flut in besonders geringem Maße behindert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1a eine Untersicht auf ein aus dem Stand der Technik bekanntes Wastegate;
Fig. 1 b eine Seitenansicht auf das in Fig. 1a gezeigte Wastegate; Fig. 2 eine Schnittansicht einer für die Erfindung beispielhaften Ausführungsform einer Ventilvorrichtung, wobei ein Anlagebereich gegenüber einem
Gehäuse einer Turbine eines hier nicht weiter dargestellten Abgasturboladers abgestützt ist und wobei ein Ventilkörper der
Ventilvorrichtung in einer Schließstellung dargestellt ist;
Fig. 3a eine Perspektivansicht auf die Ventilvorrichtung;
Fig. 3b eine weitere Perspektivansicht auf die Ventilvorrichtung, welche
symmetrisch in Bezug auf eine Symmetrieebene ausgestaltet ist; und
Fig. 3c eine Untersicht auf die Ventilvorrichtung.
Fig. 1 a und Fig. 1 b zeigen jeweils verschiedene Ansichten eines aus dem Stand der Technik bekannten Wastegates 50, welches zur Ladedruckregelung eines hier nicht weiter dargestellten Turboladers unter Vermittlung einer Wastegatewelle 52 und eines Wastegatehebels 54 verstellbar ist. Das Wastegate 50 ist besonders massiv ausgebildet und somit anfällig für thermische und/oder mechanische Belastungen.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer für die Erfindung beispielhaften
Ausführungsform einer Ventilvorrichtung 10, welche wahlweise zur Trennung und
Verbindung zweier von Abgas durchströmbarer Fluten 12, 14 einer Turbine eines hier nicht weiter dargestellten Turboladers verwendet wird. In der bestimmungsgemäßen Einbaulage der Ventilvorrichtung 10 ist ein Ventilkörper 20 der Ventilvorrichtung 10 an einem Gehäuse 16 der Turbine angeordnet und dadurch die Ventilvorrichtung 10 gegenüber dem Gehäuse 16 abgestützt. Der Ventilkörper 20 dient zum fluidischen Trennen der Fluten 12, 14 und weist zum Abstützen des Ventilkörpers 20 an dem
Gehäuse 16 einen Anlagebereich 22 auf, welcher eine in den Ventilkörper 20 mündende Öffnung 24 begrenzt. Der Anlagebereich 22 ist vorliegend als Ringanlage ausgebildet und weist dementsprechend eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt auf. Die Öffnung 24 erstreckt sich in den Ventilkörper 20, wodurch der Ventilkörper 20 zumindest
bereichsweise als Hohlkörper ausgebildet ist. Die Ventilvorrichtung 10 weist des Weiteren ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Anlagebereich 22 verbundenes Strebenelement 26 auf, welches die Öffnung 24 bereichsweise segmentiert. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel segmentiert das Strebenelement 26 die Öffnung 24 in zwei zueinander gleich große Teilbereiche, welche jeweils eine halbkreisförmige Gestalt (siehe Fig. 3b) aufweisen. Die Ventilvorrichtung 10 weist des Weiteren ein Stellelement 28 auf, welches vorliegend als Steg ausgebildet ist, und über welches eine Stellkraft zum Verstellen des Ventilkörpers 20 zwischen einer Schließstellung 40 und einer davon verschiedenen Stellung auf den Ventilkörper 20 übertragen werden kann. Die
Ventilvorrichtung 10 ist vorliegend als Wastegate mit freihängender Strebe
(Strebenelement 26) zur Kopplung (Anbindung) mit dem vorliegend als Wastegatehebel ausgestalteten Stellelement 28 ausgebildet.
In der in Fig. 2 gezeigten Schließstellung 40 sind die beiden Fluten 12, 14 voneinander getrennt. In der Schließstellung 40 liegen eine erste Dichtfläche 36 und eine zweite Dichtfläche 38 fluiddicht aneinander an. Die erste Dichtfläche 36 ist dabei einem ersten Wandelement 30 zugeordnet, welches -wie aus Fig. 3a hervorgeht - von dem Ventilkörper 20 abragt. Das erste Wandelement 30 ist dabei dem Anlagebereich 22 abgewandt. Die erste Dichtfläche 36 des Ventilkörpers 20 dient zum fluidischen Trennen der Fluten 12, 14 voneinander und liegt in der Schließstellung 40 des Ventilkörpers 20 an der zu der ersten Dichtfläche 36 korrespondierenden zweiten Dichtfläche 38 des Gehäuses 16 der Turbine an.
Fig. 3a zeigt des Weiteren, dass das Strebenelement 26 an zueinander
gegenüberliegenden Kraftübertragungsstellen 42, 44 einteilig mit dem Anlagebereich 22 verbunden ist, wodurch eine besonders gleichmäßige Verteilung der über das
Stellelement 28 in den Anlagebereich 22 eingeleiteten Stellkraft erfolgen kann.
Fig. 3b und Fig. 3c zeigen, dass an das erste Wandelement 30 einerseits ein zweites Wandelement 32 und andererseits ein drittes Wandelement 34 jeweils rechtwinklig an das erste Wandelement 30 anschließen, wobei das zweite Wandelement 32 und das dritte Wandelement 34 den Ventilkörper 20 an einem dem Anlagebereich 22
abgewandten Flutenbereich 18 des Ventilkörpers 20 begrenzen.
Des Weiteren ist die Ventilvorrichtung 10 gegenüber einer Symmetrieebene S
spiegelsymmetrisch aufgebaut. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt eine Mittellinie M1 des Strebenelements 26 sowie eine Mittellinie M2 des ersten Wandelements 30 auf der Symmetrieebene S.
Die vorliegende Ventilvorrichtung 10 ist zumindest bereichsweise als Hohlkörper
(Ventilkörper 20) aufgebaut und dementsprechend besonders leicht im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Wastegates, welche als Vollkörper und dementsprechend besonders massiv ausgebildet sind. Die Ventilvorrichtung 10 ist aufgrund ihres dementsprechend geringen Gewichts besonders ausfallsicher auch bei hoher Belastung beispielsweise in Folge von mit Abgaspulsationen einhergehenden Schwingungsbeanspruchungen. Des Weiteren weist die Ventilvorrichtung 10 aufgrund ihrer geringen Materialanhäufung eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber einer etwaigen Rissbildung infolge thermomechanischer Belastung auf.
Das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Einzelstrebe ausgebildete Strebenelement 26 kann auch als Kreuzung mehrerer Streben also beispielsweise als Strebenkreuz ausgebildet sein und dementsprechend an vier zueinander verschiedenen
Kraftübertragungsstellen mit dem Anlagebereich 22 verbunden sein. Dadurch ergibt sich eine besonders gleichmäßige Einleitung der über das Stellelement 28 aufzuwendenden Verstellkraft in den Anlagebereich 22.
Das erste Wandelement 30 ist vorliegend als Zunge ausgebildet, wobei überflüssiges Material durch jeweilige durch die Wandelemente 30, 32, 34 gebildete
Begrenzungseinheiten in Form von Aussparungen eingespart werden kann. Der
Ventilkörper 20 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest bereichsweise die Form einer Halbhohlkugel auf. Der Ventilkörper 20 kann jedoch auch beispielsweise bereichsweise als Zylinder, als Kegel oder als ein Freiformkörper ausgebildet sein.
Durch die vorliegende Ventilvorrichtung 10 können zusammenfassend gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen Einsparungen bezüglich des Gewichts und der Herstellungskosten erreicht werden zumal besonders wenig Material zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 benötigt wird. Die Ventilvorrichtung 10 weist des Weiteren - insbesondere im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten, massiven Vollkörpern - eine gleichmäßige Materialwandstärke auf, wodurch die
Ventilvorrichtung 10 eine besonders geringe Materialrissanfälligkeit bei thermischer und/oder mechanischer Belastung aufweist. Des Weiteren kann die Ventilvorrichtung 10 unter einer besonders geringen Belastung der zum Verstellen des Ventilkörpers 20 erforderlichen Kinematikteile (z.B. Stellelement 28) bedient werden. Bezugszeichenliste
10 Ventilvorrichtung
12 erste Flut
14 zweite Flut
16 Gehäuse
18 Flutenbereich
20 Ventilkörper
22 Anlagebereich
24 Öffnung
26 Strebenelement
28 Stellelement
30 erstes Wandelement
32 zweites Wandelement
34 drittes Wandelement
36 erste Dichtfläche
38 zweite Dichtfläche
40 Schließstellung
42 erste Kraftübertragungsstelle
44 zweite Kraftübertragungsstelle
50 Wastegate
52 Wastegatewelle
54 Wastegatehebel
1 Mittellinie
M2 Mittellinie
S Symmetrieebene

Claims

Patentansprüche
Ventilvorrichtung (10) für eine wenigstens zwei von Abgas durchströmbare Fluten (12, 14) aufweisende Turbine eines Abgasturboladers,
- mit einem an einem Gehäuse (16) der Turbine anordnenbaren Ventilkörper (20) zum fluidischen Trennen der Fluten (12, 14), welcher zum Abstützen des Ventilkörpers (20) an dem Gehäuse der Turbine einen Anlagebereich (22) aufweist, der eine in den Ventilkörper (20) mündende Öffnung (24) begrenzt;
- mit einem die Öffnung (24) zumindest bereichsweise segmentierenden und mit dem Anlagebereich (22) verbundenen Strebenelement (26), und
- mit einem Stellelement (28) zum relativen Bewegen des Ventilkörpers (20) zu der Turbine, welches an dem Strebenelement (26) aufgenommen ist.
Ventilvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilvorrichtung (10) an einem dem Anlagebereich (22) abgewandten
Flutenbereich (18) des Ventilkörpers (20) ein von diesem abragendes, erstes Wandelement (30) aufweist, welches eine erste Dichtfläche (36) des Ventilkörpers (20) bildet, die zum fluidischen Trennen der Fluten (12, 14) voneinander in einer Schließstellung (40) des Ventilkörpers (20) an einer korrespondierenden zweiten Dichtfläche (38) des Gehäuses (16) der Turbine anliegt.
Ventilvorrichtung (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass an das erste Wandelement (30) zumindest ein zweites Wandelement (32) anschließt, welches den Ventilkörper (20) zumindest bereichsweise an dessen Flutenbereich (18) begrenzt.
4. Ventilvorrichtung (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Wandelement (30) und das zumindest eine zweite Wandelement (32) einen rechten Winkel miteinander einschließen.
PCT/EP2016/001755 2015-12-19 2016-10-24 Ventilvorrichtung für eine turbine eines abgasturboladers Ceased WO2017102040A1 (de)

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WO (1) WO2017102040A1 (de)

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