DE102012004009A1

DE102012004009A1 - Abgasverteiler

Info

Publication number: DE102012004009A1
Application number: DE102012004009A
Authority: DE
Inventors: Thomas Laufer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2012-02-25
Filing date: 2012-02-25
Publication date: 2012-09-13
Also published as: CN104136734B; US20150020525A1; CN104136734A; WO2013124023A1; US9593646B2; JP2015508142A; JP6045609B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasverteiler (1) für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Verteilergehäuse (2), das einen ersten Abgaspfad (4) zum fluidischen Verbinden einer wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten ersten Einlassöffnung (7) mit einer einer Turbine eines Abgasturboladers zugeordneten ersten Auslassöffnung (8), einen zweiten Abgaspfad (5) zum fluidischen Verbinden einer wenigstens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten zweiten Einlassöffnung (9) mit einer der Turbine zugeordneten zweiten Auslassöffnung (10) und einen dritten Abgaspfad (6) zum fluidischen Verbinden des zweiten Abgaspfads (5) mit einer einem Abgaskühler zugeordneten dritten Auslassöffnung (11) aufweist und mit einem verstellbaren Steuerelement (17) zum Steuern einer Aufteilung eines von der zweiten Einlassöffnung (9) kommenden Abgasstroms auf die zweite Auslassöffnung (10) und die dritte Auslassöffnung (11), das in seinen Endstellungen (17, 17'') mit Anschlagkonturen (18, 19) zusammenwirkt. Das Steuerelement (17) ist in einem Steuergehäuse (20) gelagert, das separat vom Verteilergehäuse (2) hergestellt und in das Verteilergehäuse (2) eingebaut ist. Eine vereinfachte Herstellung ergibt sich, wenn die Anschlagkonturen (18, 19) am Steuergehäuse (20) ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasverteiler für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der US 6,422,217 B1 ist ein Abgasverteiler bekannt, der ein Verteilergehäuse aufweist, das einen ersten Abgaspfad, einen zweiten Abgaspfad und einen dritten Abgaspfad definiert. Der erste Abgaspfad verbindet eine wenigstens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnete erste Einlassöffnung fluidisch mit einer einer Turbine eines Abgasturboladers zugeordneten ersten Auslassöffnung. Der zweite Abgaspfad verbindet eine wenigstens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnete zweite Einlassöffnung fluidisch mit einer der Turbine zugeordneten zweiten Auslassöffnung. Der dritte Abgaspfad verbindet den zweiten Abgaspfad fluidisch mit einer einem Abgaskühler zugeordneten dritten Auslassöffnung. Der bekannte Abgasverteiler umfasst außerdem ein verstellbares Steuerelement zum Steuern einer Aufteilung eines von der zweiten Einlassöffnung kommenden Abgasstroms auf die zweite Auslassöffnung und die dritte Auslassöffnung. Dabei wirkt das Steuerelement in seinen Endstellungen mit Anschlagkonturen zusammen und ist in einem Steuergehäuse gelagert, das separat vom Verteilergehäuse hergestellt ist und das in das Verteilergehäuse eingebaut ist. Beim bekannten Abgasverteiler ist das Steuerelement als hubverstellbares Ventilelement ausgestaltet, das in seinen Endstellungen mit Ventilsitzen zusammenwirkt, welche die vorgenannten Anschlagkonturen bilden. Dabei ist der eine Ventilsitz am Steuergehäuse ausgebildet, während der andere Ventilsitz am Verteilergehäuse ausgebildet ist. Um mit dem am Verteilergehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirken zu können, muss das Ventilglied axial aus dem Steuergehäuse ausgefahren werden.
Die Herstellung eines derartigen Abgasverteilers ist vergleichsweise aufwändig, da vergleichsweise enge Herstellungstoleranzen eingehalten werden müssen, damit das Ventilglied ordnungsgemäß zwischen seinen Endstellungen verstellt werden kann und ordnungsgemäß mit dem am Verteilergehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirken kann.
Ein weiterer Abgasverteiler ist aus der DE 10 2008 064 264 A1 bekannt. Auch dieser Abgasverteiler dient dazu, die Abgase der Brennkraftmaschine zweiflutig einem Abgasturbolader zuzuführen, wobei eine Abgasrückführung nur von einer der beiden Fluten abzweigt, während die andere Flut ungestört zur Turbine des Abgasturboladers gelangt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Abgasverteiler der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte, vorzugsweise preiswerte, Herstellung auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, sämtliche Anschlagskonturen, mit denen das Steuerelement in seinen Endstellungen zusammenwirkt, unmittelbar am Steuergehäuse auszubilden. In der Folge muss keine Anschlagkontur am Verteilergehäuse ausgebildet werden. Folglich kann das Verteilergehäuse völlig unabhängig von dem Steuerelement hergestellt werden. Durch die Integration aller Anschlagkonturen in das Steuergehäuse muss nur das Steuergehäuse in Verbindung mit dem Steuerelement unter Berücksichtigung entsprechender Toleranzen hergestellt werden. Dies ist jedoch vergleichsweise einfach realisierbar, da das Steuergehäuse deutlich kleiner dimensioniert ist als das Verteilergehäuse. Außerdem bedeutet es für die Herstellung des Steuergehäuses keinen Mehraufwand, ob nun eine Anschlagkontur oder zwei Anschlagkonturen hinsichtlich enger Fertigungstoleranzen vorgesehen werden müssen. Die vorgeschlagene Bauweise ermöglicht es, das Steuerelement mit dem Steuergehäuse als komplett vormontierbare Einheit auszugestalten, die auch voll funktionsfähig ist, da das Steuerelement im Steuergehäuse zwischen seinen Endstellungen verstellbar ist. Insbesondere kann die so gebildete Montageeinheit auch außerhalb des Verteilergehäuses auf ihre ordnungsgemäße Funktion überprüft werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform können das Steuerelement und das Steuergehäuse so aufeinander abgestimmt sein, dass das Steuerelement in allen seinen Stellungen innerhalb des Steuergehäuses verbleibt. Mit anderen Worten, für die Funktion des Steuerelements sind keine Wechselwirkungen zwischen Steuerelement und Verteilergehäuse erforderlich, was die unabhängige Herstellung von Steuergehäuse und Verteilergehäuse vereinfacht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Steuerelement um eine quer zur Strömungsrichtung des Abgases im Steuergehäuse orientierte Schwenkachse schwenkverstellbar angeordnet sein, wobei das Steuergehäuse parallel zu dieser Schwenkachse in das Verteilergehäuse eingesetzt ist. Durch diese Bauform lässt sich besonders einfach eine Montageeinheit realisieren, bei welcher das schwenkverstellbare Steuerelement innerhalb des Steuergehäuses verbleibt und bei welcher sämtliche Anschlagkonturen unmittelbar am Steuergehäuse ausgebildet werden können.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Verteilergehäuse eine Aufnahme mit einer an einer Außenseite des Verteilergehäuses angeordneten Aufnahmeöffnung aufweisen, durch die das Steuergehäuse in die Aufnahme eingesetzt ist. Auf diese Weise kann das Verteilergehäuse besonders einfach für den Einbau des Steuergehäuses vorbereitet werden. Bemerkenswert ist dabei außerdem, dass seitens des Verteilergehäuses tatsächlich nur die Unterbringung des Steuergehäuses vorbereitet werden muss. Weitere Maßnahmen zur Realisierung einer Verstellbarkeit des Steuerelements, wie zum Beispiel die Kopplung mit einem Antrieb, können auf der Seite des Verteilergehäuses entfallen, was die Herstellung des Verteilergehäuses vereinfacht.
Entsprechend einer zweckmäßigen Weiterbildung kann ein Flansch des Steuergehäuses die Aufnahmeöffnung des Verteilergehäuses verschließen und am Verteilergehäuse befestigt sein. Ein derartiger Flansch besteht üblicherweise aus einem in radialer Richtung abstehenden, in der Umfangsrichtung geschlossen umlaufenden Kragen, der insbesondere mit dem Verteilergehäuse verschraubt sein kann. Ein derartiger Flansch kann insbesondere Radialspiel zwischen dem Steuergehäuse und einer Innenwand der Aufnahmeöffnung überdecken und nach außen abdichten. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung des Abgasverteilers.
Bei einer anderen Weiterbildung kann die Aufnahmeöffnung auf derselben Seite des Verteilergehäuses angeordnet sein wie die Einlassöffnungen. Hierdurch baut die Unterbringung des Steuergehäuses im Verteilergehäuse nicht nach außen auf, so dass der Abgasverteiler insgesamt nicht mehr Einbauraum benötigt als eine integrale Version, bei welcher das Steuerelement unmittelbar im Verteilergehäuse angeordnet bzw. gelagert ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Steuergehäuse ein monolithisches Gussteil sein. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verteilergehäuse ein monolithisches Gussteil ist. Gussteile lassen sich mit vergleichsweise hoher Präzision in hohen Stückzahlen gießen, wobei die Herstellungskosten vergleichsweise gering sind.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Steuerelement eine Klappe, insbesondere eine Schmetterlingsklappe sein. Derartige Klappenelemente haben sich in der Praxis vielfach bewährt und sind vergleichsweise einfach und preiswert herstellbar.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass im Einbauzustand des Abgasverteilers die erste Einlassöffnung und die zweite Einlassöffnung unmittelbar an einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angebaut sind. Beispielsweise kann das Verteilergehäuse hierzu einen die erste Einlassöffnung einfassenden ersten Einlassflansch und einen die zweite Einlassöffung einfassenden zweiten Einlassflansch aufweisen, wobei die beiden Einlassflansche an den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeflanscht sind. Hierdurch bildet der Abgasverteiler insbesondere einen Abgaskrümmer bzw. einen zentralen Bestandteil eines solchen Abgaskrümmers. Ein „Abgaskrümmer” definiert die Einlassseite einer Abgasanlage und steht mit dem Zylinderkopf unmittelbar in Verbindung, um die dort an den einzelnen Zylindern zugeordneten Auslassöffnungen austretenden Abgase der Zylinder aufzunehmen. Der hier vorgestellte Abgasverteiler kann nun einen solchen Abgaskrümmer bilden bzw. eine zentrale Komponente des Abgaskrümmers bilden, wobei an den Abgasverteiler unmittelbar eine Turbine eines Abgasturboladers angeflanscht sein kann.
Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann jede Einlassöffnung des Abgasverteilers genau einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet sein. Sofern der Abgasverteiler für eine Brennkraftmaschine mit mehr als zwei Zylindern vorgesehen ist, kann der Abgasverteiler bzw. sein Verteilergehäuse zumindest eine Verbindungsöffnung aufweisen, über die ein Sammelrohr an das Verteilergehäuse anschließbar ist, das mit wenigstens einer weiteren Einlassöffnung fluidisch verbunden ist, die einem weiteren Zylinder zugeordnet ist. Vorzugsweise sind zwei derartige Verbindungsöffnungen am Verteilergehäuse ausgebildet, so dass zwei derartige Sammelrohre an das Verteilergehäuse anschließbar sind. Insgesamt ergibt sich daraus ein Abgaskrümmer, der zentral den hier vorgestellten Abgasverteiler aufweist und der zwei derartige Sammelrohre umfasst, die seitlich an den Abgasverteiler angeschlossen sind.
Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die erste Auslassöffnung des Verteilergehäuses einen ersten Eingang einer zweiflutigen Turbine eines Abgasturboladers zugeordnet sein, während die zweite Auslassöffnung des Verteilergehäuses einem zweiten Eingang der zweiflutigen Turbine zugeordnet ist. Durch diese Bauform wird erreicht, dass über den ersten Abgaspfad eine erste Flut der Turbine permanent mit Abgas versorgt wird, während eine zweite Flut der Turbine mit einem abhängig von der gewünschten Abgasrückführung schwankenden Abgasstrom beaufschlagt wird. Derartige zweiflutige Turbinen werden auch als „Twin-Scroll-Turbine” bezeichnet.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Schnittdarstellung eines Abgasverteilers in einer Frontansicht,
2 eine isometrische Ansicht des Abgasverteilers in einer Rückansicht,
3 eine Schnittdarstellung des Abgasverteilers senkrecht zur Schnittansicht der 1,
4 eine weitere Schnittansicht des Abgasverteilers senkrecht zu den Schnittansichten der 1 und 3,
5 eine Schnittansicht wie in 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.
Entsprechend den 1 bis 5 umfasst ein Abgasverteiler 1 ein Verteilergehäuse 2 und eine Steuereinrichtung 3. Der Abgasverteiler 1 ist für eine hier nicht gezeigte Abgasanlage vorgesehen, um bei einer hier ebenfalls nicht gezeigten Brennkraftmaschine die im Betrieb anfallenden Abgase abzuführen. Die Brennkraftmaschine und die Abgasanlage sind zweckmäßig in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Denkbar sind jedoch auch stationäre Anwendungen. Bevorzugt handelt es sich beim Abgasverteiler 1 um einen zentralen Bestandteil eines Abgaskrümmers, so dass der Abgasverteiler 1 insbesondere unmittelbar mit einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Das Verteilergehäuse 2 weist einen durch einen Pfeil angedeuteten ersten Abgaspfad 4, einen durch einen Pfeil angedeuteten zweiten Abgaspfad 5 und einen durch einen Pfeil angedeuteten dritten Abgaspfad 6 auf. Der erste Abgaspfad 4 dient zum fluidischen Verbinden einer ersten Einlassöffnung 7 des Verteilergehäuses 2 mit einer ersten Auslassöffnung 8 des Verteilergehäuses 2. Der zweite Abgaspfad 5 dient zum fluidischen Verbinden einer zweiten Einlassöffnung 9 des Verteilergehäuses 2 mit einer zweiten Auslassöffnung 10 des Verteilergehäuses 2. Der dritte Abgaspfad 6 dient zum fluidischen Verbinden des zweiten Abgaspfads 5 mit einer in den 2 bis 4 erkennbaren dritten Auslassöffnung 11 des Verteilergehäuses 2.
Die erste Einlassöffnung 7 ist genau einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet. Die zweite Einlassöffnung 9 ist genau einem (anderen) Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet. Im hier gezeigten, bevorzugten Beispiel umfasst das Verteilergehäuse 2 einen ersten Einlassflansch 12, der die erste Einlassöffnung 7 umschließt, sowie einen zweiten Einlassflansch 13, der die zweite Einlassöffnung 9 umschließt. Mit Hilfe der Einlassflansche 12, 13 kann das Verteilergehäuse 2 unmittelbar am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt werden. Die erste Auslassöffnung 8 und die zweite Auslassöffnung 10 sind jeweils einer hier nicht gezeigten Turbine eines Abgasturboladers zugeordnet. Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine zweiflutige Turbine, die einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang aufweist. Die erste Auslassöffnung 8 ist dann mit dem ersten Eingang der Turbine verbunden, während die zweite Auslassöffnung 10 mit dem zweiten Eingang der Turbine verbunden ist. Im Beispiel umfasst das Verteilergehäuse 2 einen Turbinenflansch 14, mit dessen Hilfe das Verteilergehäuse 2 an der Turbine bzw. an einem Gehäuse der Turbine des Abgasturboladers befestigt werden kann. Über die dritte Auslassöffnung 11 kann eine fluidische Verbindung mit einem hier nicht gezeigten Abgaskühler geschaffen werden, der auch als Abgasrückführkühler bezeichnet werden kann.
Im hier gezeigten Beispiel umfasst das Verteilergehäuse 2 außerdem eine erste Verbindungsöffnung 15 sowie eine zweite Verbindungsöffnung 16. Über die erste Verbindungsöffnung 15 kann ein erstes, hier nicht gezeigtes Sammelrohr an das Verteilergehäuse 2 angeschlossen werden, das mit wenigstens einer weiteren Einlassöffnung fluidisch verbunden ist, die einem weiteren Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Auf diese Weise können über das erste Sammelrohr bzw. über die erste Verbindungsöffnung 15 weitere Zylinder in den ersten Abgaspfad 4 eingebunden werden. An die zweite Verbindungsöffnung 16 kann ein ebenfalls nicht gezeigtes zweites Sammelrohr an das Verteilergehäuse 2 angeschlossen werden, das fluidisch mit wenigstens einer weiteren Einlassöffnung verbunden ist, die einem weiteren Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Über das zweite Sammelrohr bzw. über die zweite Verbindungsöffnung 16 kann somit zumindest ein weiterer Zylinder an den zweiten Abgaspfad 5 angeschlossen werden.
Die Steuereinrichtung 3 umfasst ein verstellbares Steuerelement 17, das zum Steuern einer Aufteilung eines von der zweiten Einlassöffnung 9 bzw. von der zweiten Verbindungsöffnung 16 kommenden Abgasstroms auf die zweite Auslassöffnung 10 und auf die dritte Auslassöffnung 11 zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist. In den 1 und 3 bis 5 ist das Steuerelement 17 in einer zwischen den beiden Endstellungen liegenden Zwischenstellung mit durchgezogener Linie dargestellt. In 1 ist das Steuerelement 17 in einer ersten Endstellung mit unterbrochener Linie dargestellt und mit 17' bezeichnet, wobei im Folgenden diese erste Endstellung auch mit 17' bezeichnet wird. Ferner ist das Steuerelement 17 in 1 in einer zweiten Endstellung ebenfalls mit unterbrochener Linie dargestellt und mit 17'' bezeichnet, wobei diese zweite Endstellung im Folgenden ebenfalls mit 17'' bezeichnet werden kann. In der ersten Endstellung 17' führt das Steuerelement 17 den Abgasstrom ausschließlich der zweiten Auslassöffnung 10 zu. In seiner zweiten Endstellung 17'' führt das Steuerelement 17 den Abgasstrom ausschließlich der dritten Auslassöffnung 11 zu. Zwischen den beiden Endstellungen 17' und 17'' sind für das Steuerelement 17 quasi beliebige Zwischenstellungen denkbar, um jede beliebige Abgasrückführrate, also jede beliebige Aufteilung der Abgasströmung auf die zweite Auslassöffnung 10 und die dritte Auslassöffnung 11 einstellen zu können.
Entsprechendes gilt analog auch für die Ausführungsform gemäß 5, in der jedoch das Steuerelement 17 nur mit durchgezogener Linie in der Zwischenstellung dargestellt ist.
In den Endstellungen 17 und 17'' wirkt das Steuerelement 17 mit Anschlagkonturen 18, 19 zusammen, wobei eine erste Anschlagkontur 18 der ersten Endstellung 17' zugeordnet ist, während eine zweite Anschlagkontur 19 der zweiten Endstellung 17'' zugeordnet ist.
Die Steuereinrichtung 3 umfasst außerdem ein Steuergehäuse 20, in dem das Steuerelement 17 verstellbar gelagert ist und das separat vom Verteilergehäuse 2 hergestellt ist. Das Steuergehäuse 20 ist in das Verteilergehäuse 2 eingebaut. Die zuvor genannten Anschlagkonturen 18, 19, die zum Begrenzen der Endstellungen 17', 17'' des Steuerelements 17 dienen, sind am Steuergehäuse 20 ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, dass das Steuerelement 17 in allen seinen Stellungen innerhalb des Steuergehäuses 20 verbleibt und zu keinem Zeitpunkt aus dem Steuergehäuse 20 ausfahren muss. Somit kann jegliche nachteilige Wechselwirkung mit dem Verteilergehäuse 2 vermieden werden.
In den gezeigten, bevorzugten Beispielen ist das Steuerelement 17 um eine Schwenkachse 21 schwenkverstellbar im Steuergehäuse 20 gelagert. Die Schwenkachse 21 verläuft dabei quer zu einer Strömungsrichtung des Abgases im Steuergehäuse 20. Steuergehäuse 20 und Verteilergehäuse 2 sind nun so aufeinander abgestimmt, dass das Steuergehäuse 20 parallel zur Schwenkachse 21 in das Verteilergehäuse 2 eingesetzt werden kann. Hierzu kann das Verteilergehäuse 2 zweckmäßig mit einer Aufnahme 22 ausgestattet sein, deren Innenkontur komplementär zur Außenkontur des Steuergehäuses 20 geformt ist. Die Aufnahme 22 besitzt an einer Außenseite des Verteilergehäuses 2 eine in den 2 bis 4 angedeutete Aufnahmeöffnung 23, durch die das Steuergehäuse 20 in die Aufnahme 22 und somit in das Verteilergehäuse 2 eingesetzt werden kann. Das Steuergehäuse 20 umfasst einen Flansch 24, der insbesondere integral am Steuergehäuse 20 ausgeformt ist. Der Flansch 24 ist so bemessen, dass er im montierten Zustand die Aufnahmeöffnung 23 verschließt. Ferner kann über den Flansch 24 das Steuergehäuse 20 am Verteilergehäuse 2 befestigt werden. Im Beispiel sind mehrere Verschraubungen 25 vorgesehen.
Die Aufnahmeöffnung 23 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform am Verteilergehäuse 2 auf derselben Seite angeordnet wie die beiden Einlassöffnungen 7, 9. Hierdurch lässt sich das Verteilergehäuse 2 besonders raumsparend montieren, insbesondere unmittelbar am Motorblock der Brennkraftmaschine. Bemerkenswert ist hierbei, dass dann die Steuereinrichtung 3 in der Montagerichtung nicht über die beiden Einlassflansche 12, 13 vorsteht.
Zweckmäßig handelt es sich beim Steuergehäuse 20 um ein monolithisches Gussteil, vorzugsweise aus Grauguss oder aus Stahlguss. Vorzugsweise handelt es sich beim Verteilergehäuse 2 um ein monolithisches Gussteil, vorzugsweise aus Grauguss. Im gezeigten Beispiel ist das Steuerelement 17 eine Klappe, insbesondere eine Schmetterlingsklappe. Eine derartige Klappe zeichnet sich insbesondere durch ein geringes Trägheitsmoment aus.
Im Beispiel ist das Steuerelement 17 drehfest mit einer Antriebswelle 26 verbunden, die sich koaxial zur Schwenkachse 21 erstreckt, die am Steuergehäuse 20 drehbar gelagert ist und die an einer Außenseite des Steuergehäuses 20 mit einem Antriebshebel 27 drehfest verbunden ist, der zweckmäßig mit einem hier nicht gezeigten Antrieb zum Verschwenken des Steuerelements 17 gekoppelt sein kann.
Während bei der in 1, 3 und 4 gezeigten Ausführungsform das Steuerelement 17 als symmetrische Klappe konfiguriert ist, die auch als Schmetterlingsklappe bezeichnet werden kann, zeigt 5 eine Ausführungsform, bei welcher das Steuerelement 17 als asymmetrische Klappe konfiguriert ist. Bei dieser asymmetrischen Konfiguration ist die Schwenkachse 21 exzentrisch im Steuerelement 17 positioniert. Dementsprechend besitzt das Steuerelement 17 hier einen größeren Klappenabschnitt 28 und diametral gegenüberliegend einen kleineren Klappenabschnitt 29. Der größere Klappenabschnitt 28 dient zum Steuern der Abgasströme und wirkt in den Endstellungen des Steuerelements 17 mit den Anschlägen 18, 19 zusammen. Das kürzere Klappenelement 29 ist dagegen in einer Kammer 30 des Steuergehäuses 20 angeordnet, die durch Wände 31 von den Gaspfaden 5, 6 weitgehend abgekoppelt ist. Dementsprechend ist das Steuerelement 17 im Bereich seines kleineren Klappenabschnitts 29 keinen oder nur reduzierten Strömungskräften ausgesetzt. Auf diese Weise können zumindest in den Endstellungen des Steuerelements 17 die Strömungskräfte dazu benutzt werden, das Steuerelement 17 gegen den jeweiligen Anschlag 18, 19 anzudrücken.
Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist rein exemplarisch dargestellt, dass das Steuerelement 17 beispielsweise mittels eines Splints oder eines Nietes 32 drehfest mit der Antriebswelle 26 verbunden werden kann.
Die Antriebswelle 26 kann gemäß 3 mit Hilfe von zwei Lagern 33 am Steuergehäuse 20 gelagert sein. Die beiden Lager 33 sind dabei beiderseits des Steuerelements 17 angeordnet und jeweils in eine Wand des Steuergehäuses 20 eingesetzt. Im Beispiel sind die Lager 33 als Radialgleitlager konzipiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6422217 B1 [0002]
DE 102008064264 A1 [0004]

Claims

Abgasverteiler für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einem Verteilergehäuse (2), das einen ersten Abgaspfad (4) zum fluidischen Verbinden einer wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten ersten Einlassöffnung (7) mit einer einer Turbine eines Abgasturboladers zugeordneten ersten Auslassöffnung (8), einen zweiten Abgaspfad (5) zum fluidischen Verbinden einer wenigstens einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten zweiten Einlassöffnung (9) mit einer der Turbine zugeordneten zweiten Auslassöffnung (10) und einen dritten Abgaspfad (6) zum fluidischen Verbinden des zweiten Abgaspfads (5) mit einer einem Abgaskühler zugeordneten dritten Auslassöffnung (11) aufweist, – mit einem verstellbaren Steuerelement (17) zum Steuern einer Aufteilung eines von der zweiten Einlassöffnung (9) kommenden Abgasstroms auf die zweite Auslassöffnung (10) und die dritte Auslassöffnung (11), das in seinen Endstellungen (17', 17'') mit Anschlagkonturen (18, 19) zusammenwirkt – wobei das Steuerelement (17) in einem Steuergehäuse (20) gelagert ist, das separat vom Verteilergehäuse (2) hergestellt und in das Verteilergehäuse (2) eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagkonturen (18, 19) am Steuergehäuse (20) ausgebildet sind.
Abgasverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (17) um eine quer zur Strömungsrichtung des Abgases im Steuergehäuse (20) orientierte Schwenkachse (21) schwenkverstellbar angeordnet ist, wobei das Steuergehäuse (20) parallel zur Schwenkachse (21) in das Verteilergehäuse (2) eingesetzt ist.
Abgasverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergehäuse (2) eine Aufnahme (22) mit einer an einer Außenseite des Verteilergehäuses (2) angeordneten Aufnahmeöffnung (23) aufweist, durch die das Steuergehäuse (20) in die Aufnahme (22) eingesetzt ist.
Abgasverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flansch (24) des Steuergehäuses (20) die Aufnahmeöffnung (23) verschließt und am Verteilergehäuse (2) befestigt ist.
Abgasverteiler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (23) auf derselben Seite des Verteilergehäuses (2) angeordnet ist wie die Einlassöffnungen (7, 9).
Abgasverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuergehäuse (20) ein monolithisches Gussteil ist, und/oder – das Verteilergehäuse (2) ein monolithisches Gussteil ist.
Abgasverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (17) eine Klappe, insbesondere eine Schmetterlingsklappe, ist.
Abgasverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einlassöffnung (7) und die zweite Einlassöffnung (9) im einfachen Zustand unmittelbar an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnet sind.
Abgasverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einlassöffnung (7, 9) genau einem Zylinder zugeordnet ist.
Abgasverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Auslassöffnung (8) einem ersten Eingang einer zweiflutigen Turbine eines Abgasturboladers zugeordnet ist, während die zweite Auslassöffnung (10) einem zweiten Eingang der zweiflutigen Turbine zugeordnet ist.