DE102014108997A1 - High temperature valve for an internal combustion engine - Google Patents

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Markus Baumann
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Abstract

Es wird ein Hochtemperaturventil für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Abgasventil oder Abgasrückführventil (10) angegeben, mit einem Ventilschaft (20) mit einem Führungsabschnitt (22) mit gleichbleibendem Querschnitt, mit einem ersten Ventilteller (18), der von einer Ausnehmung (37) durchsetzt ist, mit der der erste Ventilteller (18) auf dem Führungsabschnitt (22) beweglich geführt ist, wobei die Ausnehmung (37) mit dem Führungsabschnitt (22) abdichtet, und wobei die Ausnehmung (37) eine von der Querschnittsform des Führungsabschnitts (22) abweichende Form mit mindestens einer Engstelle aufweist.The invention relates to a high-temperature valve for an internal combustion engine, in particular an exhaust gas valve or exhaust gas recirculation valve (10), comprising a valve stem (20) with a guide section (22) of constant cross-section, with a first valve disk (18) passing through a recess (37) with which the first valve disk (18) is movably guided on the guide section (22), wherein the recess (37) seals with the guide section (22), and wherein the recess (37) has a cross section of the guide section (22) has a different shape with at least one bottleneck.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochtemperaturventil für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Abgasventil oder Abgasrückführventil, mit einem Ventilschaft mit einem Führungsabschnitt mit gleichbleibendem Querschnitt, mit einem ersten Ventilteller, der von einer Ausnehmung durchsetzt ist, mit der der erste Ventilteller auf dem Führungsabschnitt beweglich geführt ist, wobei die Ausnehmung mit dem Führungsabschnitt abdichtet. Das erfindungsgemäße Hochtemperaturventil braucht nur einen einzigen Ventilteller zu enthalten, kann insbesondere aber zwei Ventilteller enthalten.The invention relates to a high-temperature valve for an internal combustion engine, in particular an exhaust valve or exhaust gas recirculation valve, with a valve stem having a guide portion with a constant cross-section, with a first valve plate, which is penetrated by a recess with which the first valve plate is guided on the guide portion movable the recess seals with the guide section. The high-temperature valve according to the invention only needs to contain a single valve disk, but may in particular contain two valve disks.

Ein derartiges Hochtemperaturventil ist aus der EP 1 859 156 B1 bekannt.Such a high temperature valve is out of the EP 1 859 156 B1 known.

Bei dem bekannten Ventil sind auf einem Führungsabschnitt eines Ventilschaftes zwei Ventilteller verschiebbar aufgenommen, wobei zwischen den beiden Ventiltellern eine Druckfeder angeordnet ist, durch die die Ventilteller jeweils nach außen beaufschlagt sind. Der Ventilschaft wird von einem Aktuator in Axialrichtung betätigt, wobei entweder der eine Ventilteller oder der andere Ventilteller von einem zugehörigen Ventilsitz abgehoben wird und so einen Durchlass zu dem einen oder dem anderen Durchlasskanal eröffnet. Beim Öffnen des Durchlasses muss die Federkraft überwunden werden. Die Federkraft muss relativ stark bemessen sein, da die Druckunterschiede zwischen den beiden Seiten erheblich sein können.In the known valve, two valve disks are slidably received on a guide portion of a valve stem, wherein between the two valve plates, a compression spring is arranged, through which the valve disks are acted upon in each case to the outside. The valve stem is actuated by an actuator in the axial direction, wherein either the one valve disc or the other valve disc is lifted from an associated valve seat and thus opens a passage to the one or the other passage channel. When opening the passage, the spring force must be overcome. The spring force must be relatively strong, since the pressure differences between the two sides can be significant.

Bei Verschiebung eines der Ventilteller entlang des zylindrisch ausgebildeten Führungsabschnittes des Ventilschaftes muss immer eine Abdichtung des Ventiltellers gegenüber dem Führungsschaft erfolgen. Infolge der hohen Abgastemperaturen und der starken möglichen Temperaturwechsel, kann sich eine relativ hohe Reibung der Ventilteller gegenüber dem Führungsabschnitt ergeben. Ferner kann sich durch eine Unsymmetrie im Aufbau eine Kippung des Ventiltellers gegenüber dem Führungsabschnitt ergeben. Dies führt zu einem entsprechenden Verschleiß und einer relativ hohen Reibung zwischen dem Ventilteller und dem Führungsabschnitt des Ventilschaftes. In ungünstigen Fällen kann die Ventilanordnung durch eine zu hohe Reibung unbrauchbar werden.When displacing one of the valve disks along the cylindrically shaped guide section of the valve stem, sealing of the valve disk with respect to the guide shaft must always take place. Due to the high exhaust gas temperatures and the strong potential temperature changes, a relatively high friction of the valve disc relative to the guide portion may result. Furthermore, a tilting of the valve disk relative to the guide section can result from an asymmetry in the structure. This leads to a corresponding wear and a relatively high friction between the valve disk and the guide portion of the valve stem. In unfavorable cases, the valve assembly can be unusable due to excessive friction.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hochtemperaturventil für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Abgasventil oder Abgasrückführventil, zu schaffen, mit dem einerseits eine gute Abdichtung gewährleistet ist und andererseits die oben erwähnten Probleme vermieden werden. Insbesondere soll der Verschleiß auch bei hohen und wechselnden Temperaturen möglichst gering gehalten werden.Against this background, the invention has for its object to provide a high-temperature valve for an internal combustion engine, in particular an exhaust valve or exhaust gas recirculation valve, on the one hand a good seal is ensured and on the other hand, the above-mentioned problems are avoided. In particular, the wear should be kept as low as possible even at high and changing temperatures.

Diese Aufgabe wird bei einem Hochtemperaturventil gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Ausnehmung eine von der Querschnittsform des Führungsabschnitts abweichende Form mit mindestens einer Engstelle aufweist.This object is achieved with a high-temperature valve according to the type mentioned above in that the recess has a shape deviating from the cross-sectional shape of the guide section with at least one constriction.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely solved in this way.

Dadurch, dass die Ausnehmung eine von der Querschnittsform des Führungsabschnitts abweichende Form aufweist, wird insgesamt mehr Spiel als bei der üblichen Passung ermöglicht, bei der die Ausnehmung und der Führungsabschnitt eine korrespondierende Form aufweisen. Andererseits wird durch die Engstelle, die enger als der restliche Teil der Ausnehmung ist, erreicht, dass eine gute Abdichtung gewährleistet ist.Characterized in that the recess has a deviating from the cross-sectional shape of the guide portion shape, a total of more clearance is possible than in the usual fit, in which the recess and the guide portion have a corresponding shape. On the other hand, is achieved by the constriction, which is narrower than the remaining part of the recess, that a good seal is guaranteed.

Der Führungsabschnitt des Ventilschaftes weist in der Regel eine zylindrische Form auf. Grundsätzlich wären jedoch auch andere Formen denkbar, wie z. B. oval, polygonförmig etc.The guide portion of the valve stem is generally cylindrical in shape. In principle, however, other forms would be conceivable, such. B. oval, polygonal etc.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung eine sich von einer Engstelle an einem ersten axialen Ende des ersten Ventiltellers zum gegenüberliegenden zweiten Ende des ersten Ventiltellers vorzugsweise konisch erweiternde Form auf.According to a further embodiment of the invention, the recess has a shape which widens conically from a constriction at a first axial end of the first valve disk to the opposite second end of the first valve disk.

Mit einer derartigen Ausgestaltung ist einerseits eine gute Abdichtung gewährleistet und andererseits wird einer erhöhten Reibung durch Kippen entgegengewirkt.With such a configuration, on the one hand a good seal is ensured and on the other hand, increased friction is counteracted by tilting.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung in einem Bereich zwischen einem ersten axialen Ende und einem gegenüberliegenden zweiten axialen Ende des ersten Ventiltellers eine Engstelle auf, von der ausgehend sich die Ausnehmung zu beiden Enden hin vorzugsweise konisch erweitert.According to a further embodiment of the invention, the recess has a constriction in a region between a first axial end and an opposite second axial end of the first valve disk, starting from which the recess preferably widens conically towards both ends.

Mit einer derartigen Ausführung wird insbesondere einer erhöhten Reibung durch Kippen entgegengewirkt, da die Verlegung der Engstelle zwischen die beiden axialen Enden des Ventiltellers im Falle einer Kippung aneinander anliegenden Flächen vermindert. Vorzugsweise ist hierbei die Engstelle in der Mitte zwischen den beiden axialen Enden angeordnet.With such a design in particular an increased friction is counteracted by tilting, since the laying of the constriction between the two axial ends of the valve disc in the event of tilting abutting surfaces reduced. Preferably, in this case, the constriction is arranged in the middle between the two axial ends.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung mindestens zwei Engstellen auf, zwischen denen sich die Ausnehmung erweitert.According to a further embodiment of the invention, the recess has at least two bottlenecks between which the recess widens.

Auf diese Weise wird die Abdichtung des Ventiltellers gegenüber dem Führungsabschnitt weiter verbessert. In this way, the sealing of the valve disk with respect to the guide portion is further improved.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung eine erste Engstelle mit einem ersten Querschnitt und mindestens eine zweite Engstelle mit einem zweiten Querschnitt auf, wobei die zweite und jede weitere Engstelle einen Querschnitt aufweist, der gegenüber dem Querschnitt der ersten Engstelle erweitert ist.According to a further embodiment of the invention, the recess has a first constriction with a first cross section and at least one second constriction with a second cross section, wherein the second and each further constriction has a cross section which is widened in relation to the cross section of the first constriction.

Auf diese Weise wird eine besonders gute Abdichtung gewährleistet und gleichzeitig die Reibung zwischen den Ventiltellern und dem Führungsabschnitt vermindert.In this way, a particularly good seal is ensured while reducing the friction between the valve plates and the guide section.

Hierbei kann eine erste Engstelle an einem ersten axialen Ende des ersten Ventiltellers vorgesehen sein und eine zweite und eine dritte Engstelle entlang der Ausnehmung vorgesehen sein, die einen größeren Querschnitt als die erste Engstelle aufweisen.Here, a first constriction may be provided at a first axial end of the first valve disk and a second and a third constriction may be provided along the recess, which have a larger cross-section than the first constriction.

Daneben ist es denkbar, die erste Engstelle in den mittleren Bereich zwischen die beiden axialen Enden des ersten Ventiltellers zu verlegen und die zweite und dritte Engstelle mit größerem Querschnitt an den axialen Enden vorzusehen.In addition, it is conceivable to lay the first constriction in the middle region between the two axial ends of the first valve disc and to provide the second and third constriction with a larger cross section at the axial ends.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung bildet der erste Ventilteller mit einem ersten Ventilsitz einen ersten Gasdurchlass und ein zweiter Ventilteller, dessen Aufbau vorzugsweise dem ersten Ventilteller entspricht, bildet mit einem zweiten Ventilsitz einen zweiten Gasdurchlass.According to a further embodiment of the invention, the first valve disk with a first valve seat forms a first gas passage and a second valve disk, the structure of which preferably corresponds to the first valve disk, forms a second gas passage with a second valve seat.

Hierbei ist vorzugsweise zwischen den beiden Ventiltellern eine Feder angeordnet.In this case, a spring is preferably arranged between the two valve plates.

Weiter bevorzugt ist hierbei der erste Ventilteller auf dem Führungsabschnitt verschiebbar angeordnet und durch die Feder in Richtung auf einen Anschlag am äußeren Ende des Ventilschaftes beaufschlagt.More preferably, in this case the first valve disk is arranged displaceably on the guide section and acted upon by the spring in the direction of a stop at the outer end of the valve stem.

Ferner ist vorzugsweise der zweite Ventilteller auf dem Führungsabschnitt verschiebbar angeordnet und durch die Feder in Richtung auf einen Anschlag am vom äußeren Ende des Ventilschaftes abgewandten Ende des Führungsabschnittes beaufschlagt.Further, the second valve plate is preferably arranged displaceably on the guide section and acted upon by the spring in the direction of a stop on the end remote from the outer end of the valve stem end of the guide portion.

Mit diesen Merkmalen wird ein Ventil realisiert, das einen einzigen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, wobei es sich z. B. um einen normalen Gasdurchlass und um einen Bypass-Gasdurchlass handeln kann.With these features, a valve is realized which has a single input and two outputs, wherein z. B. may be a normal gas passage and a bypass gas passage.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Hochtemperaturventil; 1 a partial section through an inventive high-temperature valve;

2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Hochtemperaturventil gemäß 1; 2 an enlarged section of the high-temperature valve according to 1 ;

3a bis 3f verschiedene Schnitte durch den ersten Ventilteller gemäß 2, wobei die Anordnung der Engstelle variiert ist. 3a to 3f different cuts through the first valve plate according to 2 , wherein the arrangement of the bottleneck is varied.

In 1 ist ein Teilschnitt durch ein Hochtemperaturventil 10 gezeigt, das hier als Abgasrückführventil(AGR)-Ventil ausgeführt ist.In 1 is a partial section through a high temperature valve 10 shown here as exhaust gas recirculation valve (EGR) valve is executed.

Das Hochtemperaturventil 10 weist einen Abgaszuführkanal 12 auf, einen Auslasskanal 26 und einen Bypass-Kanal 14. Ein Ventilschaft 20, der von einem mechanischen oder elektrischen Aktuator in Axialrichtung bewegt werden kann, wie durch den Pfeil 35 angedeutet ist, ist im Ventilgehäuse 11 beweglich gelagert und weist an seinem äußeren Ende einen zylindrischen Führungsabschnitt 22 auf.The high temperature valve 10 has an exhaust gas supply channel 12 on, an outlet channel 26 and a bypass channel 14 , A valve stem 20 which can be moved by a mechanical or electrical actuator in the axial direction, as indicated by the arrow 35 is indicated in the valve housing 11 movably mounted and has at its outer end a cylindrical guide portion 22 on.

Auf dem Führungsabschnitt 22 sind zwei Ventilteller verschiebbar gelagert, nämlich ein erster, äußerer Ventilteller 18, sowie ein zweiter, innerer Ventilteller 30, zwischen denen eine Druckfeder 24 angeordnet ist. Der erste Ventilteller 18 dichtet mit einem ersten Ventilsitz 16 ab, um – je nach Ventilstellung – entweder den Gasdurchlass vom Abgaszuführkanal 12 zum Bypass-Kanal 14 zu verschließen oder freizugeben.On the guide section 22 two valve disks are slidably mounted, namely a first, outer valve disk 18 , as well as a second, inner valve plate 30 between which a compression spring 24 is arranged. The first valve plate 18 seals with a first valve seat 16 depending on the valve position - either the gas passage from Abgaszuführkanal 12 to the bypass channel 14 to close or release.

Der zweite Ventilteller 30 dichtet mit einem zweiten Ventilsitz 28 ab, um – je nach Ventilstellung – den Gasdurchlass vom Abgaszuführkanal 12 zum Auslasskanal 26 entweder abzudichten oder freizugeben.The second valve disk 30 seals with a second valve seat 28 depending on the valve position - the gas passage from Abgaszuführkanal 12 to the outlet channel 26 either seal or release.

Die Strömungsrichtung des Gases ist in 1 durch den Pfeil 32 im Abgaszuführkanal 12 und durch die Pfeile 33 und 34 im Auslasskanal 26 und im Bypass-Kanal 14 angedeutet.The flow direction of the gas is in 1 through the arrow 32 in the exhaust gas supply channel 12 and through the arrows 33 and 34 in the outlet channel 26 and in the bypass channel 14 indicated.

Wie insbesondere aus 2 zu ersehen ist, ist der erste Ventilteller 18 durch die Feder 24 gegen den ersten Ventilsitz 16 beaufschlagt, während der zweite Ventilteller 30 durch die Feder 24 gegen den zweiten Ventilsitz 28 beaufschlagt ist. Somit dichten in der Stellung gemäß 2 beide Ventilteller 18, 30 mit den Ventilsitzen 16, 28 ab, so dass beide Gasdurchlässe verschlossen sind.As in particular from 2 can be seen, is the first valve plate 18 through the spring 24 against the first valve seat 16 acted upon while the second valve disc 30 through the spring 24 against the second valve seat 28 is charged. Thus, in the position according to 2 both valve disks 18 . 30 with the valve seats 16 . 28 off, so that both gas outlets are closed.

Hebt der Aktuator den Ventilschaft 20 nach oben ab, so wird der erste Ventilteller 18 auf einem Anschlag 36 etwa in Form einer Mutter oder eines Rings am äußeren Ende des Führungsabschnittes 22 gehalten. Bei einer Bewegung des Aktors in die entgegengesetzte Richtung nach unten wird der zweite Ventilteller 30 an einem Anschlag 38 in Form eines Absatzes gehalten.If the actuator lifts the valve stem 20 upwards, so will the first valve plate 18 on a stroke 36 approximately in the form of a nut or a ring at the outer end of the guide portion 22 held. Upon movement of the actuator in the opposite direction downward, the second valve plate 30 at a stop 38 held in the form of a paragraph.

In der in 2 gezeigten Stellung sind beide Gasdurchlässe von den Ventiltellern 18, 30 unter Wirkung der Feder 24 verschlossen.In the in 2 shown position are both gas passages from the valve plates 18 . 30 under the action of the spring 24 locked.

Bewegt der Aktuator (nicht dargestellt) den Ventilschaft 20 aus der in 2 gezeigten Stellung nach unten, d. h. in Richtung auf den ersten Ventilsitz 16, so wird unter Überwindung der Federkraft der zweite Ventilteller 30 vom zweiten Ventilsitz 28 abgehoben, so dass der Gasdurchlass vom Abgaszuführkanal 12 zum Auslasskanal 26 freigegeben wird.The actuator (not shown) moves the valve stem 20 from the in 2 shown position downwards, ie in the direction of the first valve seat 16 , so overcoming the spring force, the second valve plate 30 from the second valve seat 28 lifted so that the gas passage from Abgaszuführkanal 12 to the outlet channel 26 is released.

Wird dagegen ausgehend von der in 2 gezeigten Stellung der Ventilschaft 20 vom Aktuator in die entgegengesetzte Richtung, d. h. gemäß 2 nach oben, bewegt, so dichtet der zweite Ventilteller 30 wieder mit dem zweiten Ventilsitz 28 ab, während der erste Ventilteller 18 unter Überwindung der entsprechenden Federkraft vom ersten Ventilsitz 16 abgehoben wird und somit den Gasdurchlass vom Abgaszuführkanal 12 zum Bypass-Kanal 14 freigibt.In contrast, starting from the in 2 shown position of the valve stem 20 from the actuator in the opposite direction, ie according to 2 moved up, so seals the second valve plate 30 again with the second valve seat 28 off while the first valve plate 18 overcoming the corresponding spring force from the first valve seat 16 is lifted and thus the gas passage from Abgaszuführkanal 12 to the bypass channel 14 releases.

Da beide Ventilteller 18, 30 entlang des Führungsabschnitts 22 verschiebbar angeordnet sind, bildet eine zentrale Ausnehmung 37 des ersten Ventiltellers 18 bzw. eine zentrale Ausnehmung 39 des zweiten Ventiltellers 30 zusammen mit dem Führungsabschnitt 22 eine Gleitlagerführung und damit eine gewisse Spielpassung.As both valve plates 18 . 30 along the guide section 22 are arranged displaceably, forms a central recess 37 of the first valve disk 18 or a central recess 39 of the second valve disk 30 together with the guide section 22 a slide bearing guide and thus a certain clearance.

Somit hängt die Leckagerate einerseits von der Abdichtung zwischen den jeweiligen Ventilsitzen 16 bzw. 28 mit den zugeordneten Dichtflächen am Außenumfang der Ventilteller 18 bzw. 30 als auch zusätzlich von der Spielpassung zwischen dem Führungsabschnitt 22 und den jeweiligen Ausnehmungen 37 bzw. 39 der Ventilteller 18 bzw. 30 ab. Je größer die Spielpassung, desto größer ist tendenziell die Leckagerate. Andererseits kann eine zu eng tolerierte Passung zwischen dem Führungsabschnitt 22 und den zentralen Ausnehmungen 37 bzw. 39 zu einer deutlich erhöhten Reibung führen. Diese Reibungskraft muss vom Aktuator, der den Ventilschaft 20 bewegt, zusätzlich zur Kraft der Feder 24 überwunden werden. Da erhebliche Druckunterschiede zwischen dem Abgaszuführkanal 12 einerseits und dem Auslasskanal 26 und dem Bypass-Kanal 14 andererseits auftreten können, muss die Druckfeder 24 ohnehin relativ stark bemessen sein, um ungewollte Bewegungen und damit Leckage an den jeweiligen Gasdurchlässen zu vermeiden. Dies bedeutet, dass der Aktuator entsprechend stark dimensioniert sein muss.Thus, the leakage rate depends on the one hand on the seal between the respective valve seats 16 respectively. 28 with the associated sealing surfaces on the outer circumference of the valve disk 18 respectively. 30 in addition to the clearance between the guide section 22 and the respective recesses 37 respectively. 39 the valve plate 18 respectively. 30 from. The larger the clearance, the larger the leakage rate tends to be. On the other hand, too tight a fit between the guide section 22 and the central recesses 37 respectively. 39 lead to a significantly increased friction. This frictional force must be from the actuator that holds the valve stem 20 moves, in addition to the force of the spring 24 be overcome. As significant pressure differences between the Abgaszuführkanal 12 on the one hand and the outlet channel 26 and the bypass channel 14 on the other hand, must the compression spring 24 be relatively strong anyway to avoid unwanted movements and thus leakage at the respective gas passages. This means that the actuator must be dimensioned accordingly strong.

Infolge der hohen Temperaturen von mehreren Hundert Grad Celsius und der starken Temperaturdifferenzen, die auftreten können, können sich die Passungen zwischen dem Führungsabschnitt 22 und den Ausnehmungen 37 bzw. 39 des ersten Ventiltellers 18 bzw des zweiten Ventiltellers 30 erheblich verändern. Dies kann zu stark erhöhter Reibung und damit zum Verschleiß führen, was zum Klemmen führen kann. Daneben können infolge von Toleranzen Kippmomente zwischen den Ventiltellern 18 bzw. 30 und dem Führungsabschnitt 22 auftreten.Due to the high temperatures of several hundred degrees Celsius and the strong temperature differences that can occur, the fits between the guide section 22 and the recesses 37 respectively. 39 of the first valve disk 18 or the second valve disc 30 change significantly. This can lead to greatly increased friction and thus wear, which can lead to jamming. In addition, due to tolerances tilting moments between the valve plates 18 respectively. 30 and the guide section 22 occur.

Erfindungsgemäß wird nun das Dichtproblem zwischen dem Ventilschaft 20 und den Ventiltellern 18 bzw. 30 einerseits und die Gefahr erhöhter Reibung und die Gefahr des Fressens andererseits dadurch reduziert, dass die Ausnehmungen 37 bzw. 39 nicht mit einem konstanten zylindrischen Querschnitt ausgeführt werden, sondern mit einer von der Querschnittsform des Führungsabschnitts 22 abweichenden Querschnittsform, wobei mindestens eine Engstelle vorgesehen ist.According to the invention now the sealing problem between the valve stem 20 and the valve plates 18 respectively. 30 On the one hand and the risk of increased friction and the risk of feeding on the other hand reduced by the fact that the recesses 37 respectively. 39 are not performed with a constant cylindrical cross-section, but with one of the cross-sectional shape of the guide portion 22 deviating cross-sectional shape, with at least one bottleneck is provided.

Hierbei wird durch die Engstelle die Abdichtung gegenüber dem Führungsabschnitt 22 gewährleistet, während durch die sich gegenüber der Engstelle erweiternde Querschnittsform der Gefahr einer erhöhten Reibung und der Gefahr des Fressens entgegengewirkt wird.This is the seal against the guide section through the bottleneck 22 guaranteed, while counteracted by the narrowing cross-sectional shape of the risk of increased friction and the risk of feeding is counteracted.

Dies wird im Folgenden anhand der 3a bis 3f näher erläutert.This will be explained below on the basis of 3a to 3f explained in more detail.

3a zeigt einen Querschnitt durch den ersten Ventilteller 18 mit einem ersten axialen Ende 40 und einem zweiten axialen Ende 42. Am zweiten axialen Ende 42 ist am Außenumfang eine Ventildichtfläche 50 ausgebildet, die mit dem zugeordneten ersten Ventilsitz 16 am Gehäuse 11 zusammenwirkt. 3a shows a cross section through the first valve disc 18 with a first axial end 40 and a second axial end 42 , At the second axial end 42 is on the outer circumference a valve sealing surface 50 formed with the associated first valve seat 16 on the housing 11 interacts.

Der erste Ventilteller 18 ist von der zentralen Ausnehmung 37 durchsetzt. Am ersten, schmaleren Ende 40 des Ventiltellers 18 weist die Ausnehmung 37 eine Engstelle 44 auf. Ausgehend von der Engstelle 44 erweitert sich der kreisförmige Innenquerschnitt der Ausnehmung 37 zum zweiten axialen Ende 42 hin allmählich konisch.The first valve plate 18 is from the central recess 37 interspersed. At the first, narrower end 40 of the valve disk 18 has the recess 37 a bottleneck 44 on. Starting from the bottleneck 44 expands the circular inner cross section of the recess 37 to the second axial end 42 gradually tapered.

In 3b ist eine abgewandelte Ausführung des ersten Ventiltellers 18 dargestellt und insgesamt mit 18a bezeichnet. Im Übrigen werden für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.In 3b is a modified version of the first valve disc 18 represented and in total with 18a designated. Incidentally, for corresponding parts corresponding reference numerals used.

Der einzige Unterschied zur Ausführung gemäß 3a besteht darin, dass die Engstelle 44 am zweiten axialen Ende 42 vorgesehen ist, während sich die Ausnehmung 37 ausgehend von der Engstelle 44 aus konisch zum ersten axialen Ende 40 hin erweitert.The only difference to the execution according to 3a is that the bottleneck 44 at the second axial end 42 is provided while the recess 37 starting from the bottleneck 44 from conical to the first axial end 40 extended.

3c zeigt eine weitere Abwandlung des Ventiltellers, der insgesamt mit 18b bezeichnet ist. Hierbei ist die Engstelle 44 in der Mitte zwischen den beiden axialen Enden 40, 42 vorgesehen und erweitert sich von dort aus zu beiden Enden hin konisch. 3c shows a further modification of the valve disk, the total with 18b is designated. Here is the bottleneck 44 in the middle between the two axial ends 40 . 42 provided and widens from there to both ends conical.

3d zeigt eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Ventiltellers, der insgesamt mit 18c bezeichnet ist. Hierbei ist eine erste Engstelle 44 am ersten axialen Ende vorgesehen, sowie eine zweite Engstelle 46 am zweiten axialen Ende 42. Der Querschnitt der zweiten Engstelle 46 ist etwas größer bemessen als der Querschnitt der ersten Engstelle 44. Somit erfolgt die Abdichtung im Wesentlichen an der ersten Engstelle 44. Die zweite Engstelle 46 am gegenüberliegenden zweiten Ende trägt zusätzlich zur Abdichtung bei, wobei die Erweiterung zwischen den beiden Engstellen im mittleren Bereich der Ausnehmung 37 zusätzlich zur Verminderung der Reibung beiträgt. Ruß und Verschleißpartikel können in der Erweiterung zwischen den Engstellen aufgenommen werden. 3d shows a further modification of the valve disc according to the invention, the total with 18c is designated. Here is a first bottleneck 44 provided at the first axial end, and a second constriction 46 at the second axial end 42 , The cross section of the second bottleneck 46 is slightly larger than the cross section of the first bottleneck 44 , Thus, the seal is essentially at the first bottleneck 44 , The second bottleneck 46 at the opposite second end also contributes to the seal, wherein the extension between the two bottlenecks in the central region of the recess 37 additionally contributes to the reduction of friction. Soot and wear particles can be absorbed in the extension between the bottlenecks.

In 3e ist eine weitere Abwandlung des Ventiltellers dargestellt und insgesamt mit 18d bezeichnet.In 3e is a further modification of the valve disk shown and in total with 18d designated.

Der einzige Unterschied zur Ausführung gemäß 3d besteht darin, dass die erste Engstelle 44 nunmehr am zweiten Ende 42 des Ventiltellers 18d vorgesehen ist, während die zweite Engstelle 46, die einen etwas größeren Querschnitt als die erste Engstelle 44 aufweist, am ersten Ende 40 des Ventiltellers 18d vorgesehen ist.The only difference to the execution according to 3d is that the first bottleneck 44 now at the second end 42 of the valve disk 18d is provided while the second bottleneck 46 that has a slightly larger cross-section than the first bottleneck 44 has, at the first end 40 of the valve disk 18d is provided.

In 3f ist schließlich eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Ventiltellers dargestellt und insgesamt mit Ziffer 18e bezeichnet. Hierbei weist der Ventilteller 18e eine erste Engstelle 44 in der Mitte zwischen den beiden axialen Enden 40, 42 auf, während eine zweite und eine dritte Engstelle 46, 48 an beiden Enden 40, 42 des Ventiltellers 18e vorgesehen sind.In 3f Finally, a further modification of the valve disc according to the invention is shown and in total with numeral 18e designated. Here, the valve plate 18e a first bottleneck 44 in the middle between the two axial ends 40 . 42 on while a second and a third bottleneck 46 . 48 at both ends 40 . 42 of the valve disk 18e are provided.

Zwischen den Engstellen 44, 46, 48 erweitert sich jeweils der Innenquerschnitt. Die zweite und dritte Engstelle 46, 48 weisen jeweils einen etwas größeren Querschnitt als die erste Engstelle 44 auf.Between the bottlenecks 44 . 46 . 48 each of the inner cross section widens. The second and third bottleneck 46 . 48 each have a slightly larger cross section than the first bottleneck 44 on.

Wie zuvor bereits erwähnt, könnte grundsätzlich auch die erste Engstelle 44 mit dem kleinsten Querschnitt an einem der beiden axialen Enden 40, 42 des Ventiltellers aufgenommen sein, während die beiden anderen Engstellen 46, 48 mit etwas größerem Querschnitt am anderen der beiden axialen Enden 40, 42 und in der Mitte vorgesehen sein können (nicht dargestellt).As mentioned earlier, the first bottleneck could basically be 44 with the smallest cross section at one of the two axial ends 40 . 42 the valve disk to be taken while the other two bottlenecks 46 . 48 with a slightly larger cross-section at the other of the two axial ends 40 . 42 and may be provided in the middle (not shown).

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1859156 B1 [0002] EP 1859156 B1 [0002]

Claims (12)

Hochtemperaturventil für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere Abgasventil oder Abgasrückführventil (10), mit einem Ventilschaft (20) mit einem Führungsabschnitt (22) mit gleichbleibendem Querschnitt, mit einem ersten Ventilteller (18), der von einer Ausnehmung (37) durchsetzt ist, mit der der erste Ventilteller (18) auf dem Führungsabschnitt (22) beweglich geführt ist, wobei die Ausnehmung (37) mit dem Führungsabschnitt (22) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (37) eine von der Querschnittsform des Führungsabschnitts (22) abweichende Form mit mindestens einer Engstelle (44, 46, 48) aufweist.High-temperature valve for an internal combustion engine, in particular exhaust valve or exhaust gas recirculation valve ( 10 ), with a valve stem ( 20 ) with a guide section ( 22 ) with a constant cross-section, with a first valve disc ( 18 ), of a recess ( 37 ) is penetrated, with the first valve disc ( 18 ) on the guide section ( 22 ) is movably guided, wherein the recess ( 37 ) with the guide section ( 22 ), characterized in that the recess ( 37 ) one of the cross-sectional shape of the guide portion ( 22 ) deviating form with at least one bottleneck ( 44 . 46 . 48 ) having. Hochtemperaturventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (22) eine zylindrische Form aufweist.High temperature valve according to claim 1, characterized in that the guide section ( 22 ) has a cylindrical shape. Hochtemperaturventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (37) eine sich von einer Engstelle (44) an einem ersten axialen Ende (40) des ersten Ventiltellers (18) zum gegenüberliegenden zweiten Ende (42) des ersten Ventiltellers (18) vorzugsweise konisch erweiternde Form aufweist.High-temperature valve according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 37 ) one from a bottleneck ( 44 ) at a first axial end ( 40 ) of the first valve disk ( 18 ) to the opposite second end ( 42 ) of the first valve disk ( 18 ) preferably has a conically widening shape. Hochtemperaturventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (37) in einem Bereich zwischen einem ersten axialen Ende (40) und einem gegenüberliegenden zweiten axialen Ende (42) des ersten Ventiltellers (18) eine Engstelle (44) aufweist, von der ausgehend sich die Ausnehmung (37) zu beiden Enden (40, 42) hin vorzugsweise konisch erweitert.High-temperature valve according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 37 ) in a region between a first axial end ( 40 ) and an opposite second axial end ( 42 ) of the first valve disk ( 18 ) a bottleneck ( 44 ), from which the recess ( 37 ) to both ends ( 40 . 42 ) preferably conically widened. Hochtemperaturventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (37) mindestens zwei Engstellen (44, 46, 48) aufweist, zwischen denen sich die Ausnehmung (37) erweitert.High-temperature valve according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 37 ) at least two bottlenecks ( 44 . 46 . 48 ), between which the recess ( 37 ) expanded. Hochtemperaturventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung eine erste Engstelle (44) mit einem ersten Querschnitt und mindestens eine zweite Engstelle (46) mit einem zweiten Querschnitt aufweist, wobei die zweite und jede weitere Engstelle (48) einen Querschnitt aufweist, der gegenüber dem Querschnitt der ersten Engstelle (44) erweitert ist.High-temperature valve according to claim 5, characterized in that the recess a first bottleneck ( 44 ) with a first cross section and at least one second constriction ( 46 ) having a second cross-section, the second and each further bottleneck ( 48 ) has a cross section which is opposite to the cross section of the first bottleneck ( 44 ) is extended. Hochtemperaturventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Engstelle (44) an einem ersten axialen Ende (44) des ersten Ventiltellers (18) vorgesehen ist, und dass eine zweite (46) und eine dritte Engstelle (48) entlang der Ausnehmung (37) vorgesehen sind, die einen größeren Querschnitt als die erste Engstelle (44) aufweisen.High-temperature valve according to claim 6, characterized in that a first bottleneck ( 44 ) at a first axial end ( 44 ) of the first valve disk ( 18 ) and that a second ( 46 ) and a third bottleneck ( 48 ) along the recess ( 37 ), which have a larger cross section than the first bottleneck ( 44 ) exhibit. Hochtemperaturventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Engstelle (44) zwischen den beiden axialen Enden (40, 42) des ersten Ventiltellers (18) vorgesehen ist, und dass eine zweite (46) und eine dritte Engstelle (48) entlang der Ausnehmung (37), vorzugsweise an den axialen Enden (40, 42), vorgesehen sind, die einen größeren Querschnitt als die erste Engstelle (44) aufweisen.High-temperature valve according to claim 6, characterized in that a first bottleneck ( 44 ) between the two axial ends ( 40 . 42 ) of the first valve disk ( 18 ) and that a second ( 46 ) and a third bottleneck ( 48 ) along the recess ( 37 ), preferably at the axial ends ( 40 . 42 ), which have a larger cross section than the first bottleneck ( 44 ) exhibit. Hochtemperaturventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilteller (18) mit einem ersten Ventilsitz (16) einen ersten Gasdurchlass (14) bildet und dass ein zweiter Ventilteller (30), dessen Aufbau vorzugsweise dem ersten Ventilteller (18) entspricht, mit einem zweiten Ventilsitz einen zweiten Gasdurchlass bildet.High-temperature valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first valve disc ( 18 ) with a first valve seat ( 16 ) a first gas passage ( 14 ) and that a second valve disc ( 30 ), whose structure is preferably the first valve disc ( 18 ), forms a second gas passage with a second valve seat. Hochtemperaturventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Ventiltellern (18, 30) eine Feder (24) angeordnet ist.High-temperature valve according to claim 9, characterized in that between the two valve plates ( 18 . 30 ) a feather ( 24 ) is arranged. Hochtemperaturventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilteller (18) auf dem Führungsabschnitt (22) verschiebbar angeordnet ist und durch die Feder (24) in Richtung auf einen Anschlag (36) am äußeren Ende des Ventilschaftes (20) beaufschlagt ist.High-temperature valve according to claim 10, characterized in that the first valve disc ( 18 ) on the guide section ( 22 ) is slidably disposed and by the spring ( 24 ) towards a stop ( 36 ) at the outer end of the valve stem ( 20 ) is acted upon. Hochtemperaturventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilteller (30) auf dem Führungsabschnitt (22) verschiebbar angeordnet ist und durch die Feder (24) in Richtung auf einen Anschlag (38) am vom äußeren Ende des Ventilschaftes (20) abgewandten Ende des Führungsabschnittes (22) beaufschlagt ist.High-temperature valve according to claim 11, characterized in that the second valve disc ( 30 ) on the guide section ( 22 ) is slidably disposed and by the spring ( 24 ) towards a stop ( 38 ) at the outer end of the valve stem ( 20 ) facing away from the end of the guide section ( 22 ) is acted upon.
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