DE19858626C1

DE19858626C1 - Exhaust gas flap mechanism has a shell body forming the flap acting as a concave limit to direct the gas flow into one or another outlet for a controlled outflow or backflow action

Info

Publication number: DE19858626C1
Application number: DE19858626A
Authority: DE
Inventors: Hans Sudmanns; Peter Mattes; Werner Remmels
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2018-12-19

Abstract

The exhaust flap mechanism for an internal combustion motor, in the exhaust pipe (8), has an exhaust flap (1) formed by a curved shell body (1a). The body (1a) has a longer extension across its pivot axis (X) than along the axis (X). The body (1a) forms a concave limit for the exhaust gas flow path from the entry (8a,8b) to the initial outlet (10) or for the second flow path from the inlets (8a,8b) to the second outlet (9). The shell body (1a) is a casting.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasklappenmechanismus für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an exhaust valve mechanism for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei solchen mit Abgasrückführung dienen Abgasklappen zur Steuerung des Strömungswegs des Abgases. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen, bei denen ein Teil der Zylinder als Spenderzylinder für rückzuführendes Abgas dienen, wird durch eine Abgasklappe das Abgas der Spenderzylinder wahlweise in einer Schaltstellung in eine Abgassammelleitung und in einer anderen Schaltstellung in eine Abgasrückführleitung geleitet.Serve in internal combustion engines, especially in those with exhaust gas recirculation Exhaust flaps to control the flow path of the exhaust gas. Especially at Internal combustion engines in which some of the cylinders act as donor cylinders for exhaust gas to be recycled, the exhaust gas is the exhaust gas Dispenser cylinder optionally in a switch position in an exhaust manifold and in another switching position passed into an exhaust gas recirculation line.

Ein solcher Abgasklappenmechanismus für eine Brennkraftmaschine ist in der US 4,249,382 dargestellt und umfaßt eine in einem Abgasrohr um eine Drehachse schwenkbar gelagerte Abgasklappe, welche für ein von einer Eintrittsöffnung in das Abgasrohr strömendes Abgas in einer ersten Stellung einen ersten Strömungsweg zu einer ersten Austrittsöffnung freigibt und in einer zweiten Stellung einen zweiten Strömungsweg zu einer zweiten Austrittsöffnung freigibt.Such an exhaust valve mechanism for an internal combustion engine is in the US 4,249,382 and includes one in an exhaust pipe about an axis of rotation pivotally mounted exhaust flap, which for a from an inlet opening in the Exhaust pipe flowing exhaust gas in a first position to a first flow path releases the first outlet opening and in a second position a second flow path releases to a second outlet opening.

Solche Abgasklappen sollen für jeden der beiden schaltbaren Strömungswege optimale Strömungsverhältnisse bieten, in den jeweiligen Schaltstellungen dicht schließen und zuverlässig arbeiten. Die beim Betrieb auftretenden hohen Temperaturen und Temperaturänderungen dürfen der Betriebsfähigkeit der Abgasklappen keinen Abbruch tun.Such exhaust flaps are intended to be optimal for each of the two switchable flow paths Provide flow conditions, close tightly in the respective switching positions and work reliably. The high temperatures and Temperature changes must not impair the operability of the exhaust flaps to do.

In dem DE-GM 295 01 002 ist ein Abgasklappenmechanismus aufgezeigt, der zum Regeln des Rückstaus innerhalb des Endtopfs eines Auspuffrohrs dient. Dabei mündet das Auspuffrohr in zwei Einlaßrohre, die je nach Schaltstellung der Abgasklappe wahlweise von Abgas durchstömt werden. In DE-GM 295 01 002 an exhaust valve mechanism is shown, which is used to regulate the back pressure inside the exhaust pipe of an exhaust pipe. This leads to Exhaust pipe in two inlet pipes, which are optional depending on the switching position of the exhaust flap be flown through by exhaust gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasklappenmechanismus mit einer verbesserten Abgasklappe zu schaffen.The invention has for its object an exhaust valve mechanism with an improved Exhaust flap to create.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a generic device by the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.

Durch die Erfindung wird ein Abgasklappenmechanismus für eine Brennkraftmaschine geschaffen. In einem Abgasrohr ist eine um eine Drehachse schwenkbar gelagerte Abgasklappe vorgesehen. Die Abgasklappe gibt für ein von einer Eintrittsöffnung in das Abgasrohr strömendes Abgas in einer ersten Stellung einen ersten Strömungsweg zu einer ersten Austrittsöffnung frei und gibt in einer zweiten Stellung einen zweiten Strömungsweg zu einer zweiten Austrittsöffnung frei. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß die Abgasklappe durch einen gewölbten Schalenkörper gebildet ist, der in Richtung quer zur Drehachse eine größere Ausdehnung als in Richtung der Drehachse hat. Der Schalenkörper bildet eine konkave Begrenzung für den von der Eintrittsöffnung zu der ersten Austrittsöffnung führenden ersten Strömungsweg bzw. für den von der Eintrittsöffnung zu der zweiten Austrittsöffnung führenden zweiten Strömungsweg.The invention provides an exhaust valve mechanism for an internal combustion engine created. In an exhaust pipe there is a one that is pivotable about an axis of rotation Exhaust flap provided. The exhaust flap gives one from an inlet opening in the Exhaust pipe flowing exhaust gas in a first position to a first flow path first outlet opening free and gives a second in a second position Flow path to a second outlet opening free. According to the invention, it is provided that the exhaust flap is formed by an arched shell body which in the direction transverse to the axis of rotation has a greater extent than in the direction of the axis of rotation. The Shell body forms a concave boundary for that from the inlet opening to the first outlet opening leading first flow path or for that of the Inlet opening to the second outlet opening leading to the second flow path.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Abgasklappe eine strömungsgünstige Abgasführung gewährleistet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Abgasklappe unempfindlich gegen ein Verklemmen ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Abgasklappe einfach zu fertigen ist.A major advantage of the invention is that the exhaust valve is a aerodynamic exhaust gas routing guaranteed. Another advantage is that the Exhaust flap is insensitive to jamming. Another advantage is that the exhaust flap is easy to manufacture.

Vorteilhafterweise beträgt die Ausdehnung des Schalenkörpers in Richtung quer zur Drehachse das 1,5- bis 3-fache, vorzugsweise das 2- bis 2,5-fache der Ausdehnung in Richtung der Drehachse. Advantageously, the shell body extends in the direction transverse to Axis of rotation 1.5 to 3 times, preferably 2 to 2.5 times the extent in Direction of the axis of rotation.

Eine besonders vorteilhafte Dimensionierung sieht es vor, daß die Ausdehnung des Schalenkörpers in Richtung quer zur Drehachse ca. das 2,25- bis 2,3-fache der Ausdehnung in Richtung der Drehachse beträgt.A particularly advantageous dimensioning provides that the extension of the Shell body in the direction transverse to the axis of rotation about 2.25 to 2.3 times the extent in the direction of the axis of rotation.

Vorzugsweise hat das Abgasrohr einen kreisförmigen Querschnitt und der Schalenkörper einen elliptischen Umriß.The exhaust pipe preferably has a circular cross section and the shell body an elliptical outline.

Vorteilhafterweise ist der Umriß des Schalenkörpers als Dichtungsrand ausgebildet, der in der ersten Stellung und in der zweiten Stellung jeweils abdichtend mit dem inneren Umfang des Abgasrohrs zusammenwirkt.Advantageously, the outline of the shell body is designed as a sealing edge, which in the first position and in the second position each sealing with the inner Interaction of the exhaust pipe interacts.

Dies ist vorzugsweise dadurch weitergebildet, daß der Dichtungsrand an seiner Oberseite und seiner Unterseite Dichtungsflächen aufweist, die jeweils abdichtend am inneren Umfang des Abgasrohrs anliegen.This is preferably further developed in that the sealing edge on its top and its underside has sealing surfaces, each sealing on the inner Fit the circumference of the exhaust pipe.

Vorzugsweise liegt der Dichtungsrand in einer Ebene.The sealing edge preferably lies in one plane.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Ebene, in der der Dichtungsrand liegt, auch die Drehachse der Abgasklappe enthält.It is also advantageous if the plane in which the sealing edge is located also the Includes axis of rotation of the exhaust flap.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß der Schalenkörper bezüglich einer die Drehachse enthaltenden Ebene im wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that the Shell body essentially with respect to a plane containing the axis of rotation is symmetrical.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Schalenkörper durch eine Halbschale gebildet ist, die zum Strömungsweg hin konkav ausgebildet ist. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the Shell body is formed by a half-shell, which is concave towards the flow path is trained.

Vorzugsweise hat die Halbschale im wesentlichen die Form eines Abschnitts eines Ellipsoids.The half-shell preferably has essentially the shape of a section of a Ellipsoids.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Schalenkörper durch zwei Halbschalen gebildet, welche zwischen sich einen Hohlraum begrenzen. Eine solche Ausführungsform hat den besonderen Vorteil hoher Steifigkeit, so daß Wärmedehnungen nicht zu Verwölbungen führen können.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the shell body formed by two half-shells, which delimit a cavity between them. A such embodiment has the particular advantage of high rigidity, so that Thermal expansion cannot lead to warping.

Ein solcher durch zwei Halbschalen gebildeter Schalenkörper ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die erste Halbschale zum Strömungsweg hin konkav angeordnet ist und die zweite Halbschale im wesentlichen symmetrisch zu der ersten Halbschale angeordnet ist. Hierdurch ist eine besondere Formtreue des Schalenkörpers gegenüber hohen Temperaturen und Temperaturänderungen gewährleistet.Such a shell body formed by two half-shells is preferably so formed that the first half-shell is arranged concave towards the flow path and the second half-shell is arranged essentially symmetrically to the first half-shell is. As a result, the shape of the shell is particularly high compared to high Guaranteed temperatures and temperature changes.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung hiervon sieht es vor, daß die zweite Halbschale Durchlaßöffnungen aufweist, so daß das Abgas zwischen den Halbschalen an der durch die erste Halbschale gebildeten konkaven Begrenzung entlang strömen kann.A particularly advantageous development of this provides that the second half-shell Has passage openings so that the exhaust gas between the half-shells at the through the can flow along the first half-shell formed concave boundary.

Eine vorteilhafte Ausführungsform hiervon sieht es vor, daß jeweils an den bezüglich der Drehachse gegenüberliegenden Enden des Schalenkörpers in der zweiten Halbschale eine Durchlaßöffnung angeordnet ist.An advantageous embodiment of this provides that in each case with respect to the Rotary axis opposite ends of the shell body in the second half shell Passage opening is arranged.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht es bei einer Abgasklappe der vorgenannten Art vor, daß es zwei in das Abgasrohr mündende Eintrittsöffnungen gibt, deren Position im Abgasrohr mit der Lage der Durchlaßöffnungen korrespondiert, so daß in der ersten Stellung der Abgasklappe der durch die erste Eintrittsöffnung fließende Abgasstrom in die erste Durchlaßöffnung eintritt und in der zweiten Stellung der Abgasklappe der durch die zweite Eintrittsöffnung fließende Abgasstrom in die zweite Durchlaßöffnung eintritt und durch die jeweils andere Durchlaßöffnung wieder austritt, wobei der durch die jeweils andere Eintrittsöffnung fließende Abgasstrom an der Außenseite des Schalenkörpers vorbei strömt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer besonders strömungsgünstigen Abgasführung für das Abgas in beiden Schaltstellungen der Abgasklappe. Weiterhin ist eine solche Ausführungsform besonders unempfindlich gegenüber Verwölbungen durch Wärmedehnungen.An advantageous embodiment of the invention provides for an exhaust flap aforementioned type that there are two inlet openings opening into the exhaust pipe, whose position in the exhaust pipe corresponds to the position of the passage openings, so that in the first position of the exhaust flap, the one flowing through the first inlet opening Exhaust gas stream enters the first passage opening and in the second position Exhaust flap the exhaust gas flow flowing through the second inlet opening into the second Passage opening enters and exits through the other passage opening, wherein the exhaust gas flow flowing through the other inlet opening at the Flows outside of the shell body. This embodiment has the advantage a particularly streamlined exhaust gas routing for the exhaust gas in both Switch positions of the exhaust flap. Furthermore, such an embodiment is special insensitive to warping due to thermal expansion.

Besonders vorteilhaft eignet sich die Abgasklappe zur Steuerung des von Spenderzylindern einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung abgegebenen Abgasstroms, wobei die Eintrittsöffnung(en) mit Auslaßkanälen der Spenderzylinder verbunden sind, die erste Austrittsöffnung mit einer Abgasrückführleitung verbunden ist und die zweite Austrittsöffnung mit einer Abgassammelleitung verbunden ist, und wobei der Abgasstrom der Spenderzylinder in der ersten Stellung der Abgasklappe zur Abgasrückführleitung geführt wird und in der zweiten Stellung der Abgasklappe zur Abgassammelleitung geführt wird.The exhaust flap is particularly advantageously suitable for controlling the dispenser cylinders an internal combustion engine with exhaust gas recirculation exhaust gas flow, the Inlet opening (s) are connected to outlet channels of the donor cylinder, the first Outlet opening is connected to an exhaust gas recirculation line and the second Outlet opening is connected to an exhaust manifold, and wherein the exhaust gas flow the donor cylinder in the first position of the exhaust flap to the exhaust gas recirculation line is guided and in the second position of the exhaust flap to the exhaust manifold becomes.

Eine vorteilhafte Ausführungsform hiervon sieht es vor, daß es zwei Eintrittsöffnungen gibt, welche jeweils mit den Auslaßkanälen von nebeneinander liegenden Spenderzylindern der Brennkraftmaschine verbunden sind.An advantageous embodiment of this provides that there are two inlet openings there, which are each with the outlet channels from side by side Donor cylinders of the internal combustion engine are connected.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind Mittel zur Seitenführung der Abgasklappe vorgesehen. Diese dienen dazu, eine seitliche Verschiebung der Abgasklappe längs der Drehachse zu verhindern und damit diese unempfindlich gegen ein Verklemmen zu machen.According to an advantageous development of the invention, means for lateral guidance of the Exhaust flap provided. These serve to shift the exhaust flap sideways to prevent along the axis of rotation and thus insensitive to jamming close.

Diese Mittel zur Seitenführung können dadurch geschaffen werden, daß am Schalenkörper der Abgasklappe mindestens eine sich in einer Richtung quer zur Drehachse erstreckende Führungsnut vorgesehen ist, welche mit mindestens einem am Abgasklappenmechanismus vorgesehenen Führungselement zusammenwirkt, um die Abgasklappe seitlich zu führen. These means for lateral guidance can be created in that on the shell body the exhaust valve at least one extending in a direction transverse to the axis of rotation Guide groove is provided, which with at least one on the exhaust valve mechanism provided guide element cooperates to guide the exhaust flap laterally.

Hierbei ist vorteilhafterweise das mindestens eine Führungselement durch einen quer zur Drehachse angeordneten Führungsstift gebildet.Here, the at least one guide element is advantageously through a transverse to Axis of rotation arranged guide pin formed.

Vorzugsweise sind die Führungsnut(en) am Schalenkörper im Bereich der Drehachse und sich im wesentlichen auf einem Radius um diese erstreckend angeordnet.The guide groove (s) on the shell body are preferably in the region of the axis of rotation and arranged essentially on a radius extending around this.

Der Schalenkörper der Abgasklappe ist vorteilhafterweise als Gußteil gefertigt.The shell body of the exhaust flap is advantageously made as a cast part.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 in der Querschnittsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgasklappenmechanismus Fig. 1 in cross-sectional view a first embodiment of an exhaust valve mechanism according to the invention

Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht des Abgasklappenmechanismus des in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels Fig. 2 is a sectional plan view of the exhaust valve mechanism of the first embodiment shown in Fig. 1

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines Abgasklappenmechanismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 3 is a sectional side view of an exhaust valve mechanism according to a second embodiment of the invention and

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Abgasklappe des in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Abgasklappenmechanismus. Fig. 4 is a perspective view of the exhaust valve of the second embodiment of the exhaust valve mechanism according to the invention shown in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Querschnittsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgasklappenmechanismus für eine Brennkraftmaschine. Der Abgasklappenmechanismus des gezeigten Ausführungsbeispiels dient dazu das Abgas zweier in der Figur nicht gezeigter Spenderzylinder einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung wahlweise in einer Schaltstellung in eine Abgasrückführleitung und in einer anderen Schaltstellung in eine Abgassammelleitung abzuführen. Fig. 1 shows a sectional cross-sectional view of a first embodiment of an exhaust valve mechanism according to the invention for an internal combustion engine. The exhaust gas flap mechanism of the exemplary embodiment shown serves to discharge the exhaust gas of two donor cylinders, not shown in the figure, of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation either in one switching position into an exhaust gas recirculation line and in another switching position into an exhaust gas manifold.

Der Abgasklappenmechanismus enthält in einem Abgasrohr 8 eine Abgasklappe 1, welche um eine Drehachse X schwenkbar ist. Die Abgasklappe 1 ist durch einen gewölbten Schalenkörper 1a gebildet. Wie eine gemeinsame Betrachtung der Fig. 1 und 2 zeigt, hat der gewölbte Schalenkörper 1a in Richtung quer zur Drehachse X eine größere Ausdehnung als in Richtung der Drehachse X. Die Ausdehnung des Schalenkörpers 1 in Richtung quer zur Drehachse X beträgt das 1,5- bis 3-fache, vorzugsweise das 2- bis 2,5- fache der Ausdehnung in Richtung der Drehachse X, insbesondere das 2,25- bis 2,3-fache der Ausdehnung in Richtung der Drehachse X.The exhaust flap mechanism contains an exhaust flap 1 in an exhaust pipe 8 , which can be pivoted about an axis of rotation X. The exhaust flap 1 is formed by an arched shell body 1 a. As a joint examination of FIGS. 1 and 2 shows, the curved shell body 1 a in the direction transverse to the axis of rotation X has a greater extent than in the direction of the axis of rotation X. The dimension of the shell body 1 in the direction transverse to the axis of rotation X is 1.5 - Up to 3 times, preferably 2 to 2.5 times the extent in the direction of the axis of rotation X, in particular 2.25 to 2.3 times the extent in the direction of the axis of rotation X.

Wie ersichtlich ist, hat das Abgasrohr 8 einen kreisförmigen Querschnitt und der Schalenkörper 1a weist einen elliptischen Umriß auf. Wie zu erkennen ist, hat die Halbschale 1a im wesentlichen die Form eines Abschnitts eines Ellipsoids.As can be seen, the exhaust pipe 8 has a circular cross section and the shell body 1 a has an elliptical outline. As can be seen, the half-shell 1 a has essentially the shape of a section of an ellipsoid.

In das Abgasrohr 8 münden Auslaßkanäle 8a und 8b als Eintrittsöffnungen für rückzuführende Abgas von Spenderzylindern der Brennkraftmaschine. Weiterhin sind an dem Abgasrohr 8 eine Abgasrückführleitung 10 als erste Austrittsöffnung und eine Abgassammelleitung 9 als zweite Austrittsöffnung vorgesehen. Die Abgasklappe 1 gibt für das von den Auslaßkanälen 8a und 8b (Eintrittsöffnung) in das Abgasrohr 8 strömende Abgas in der ersten Stellung A einen ersten Strömungsweg zu der Abgasrückführleitung 10 (erste Austrittsöffnung) und in der zweiten Stellung B einen zweiten Strömungsweg zu der Abgassammelleitung 9 (zweite Austrittsöffnung) frei. Aufgrund ihrer besonderen Formgebung als Schalenkörper 1a bildet die Abgasklappe 1 eine konkave Begrenzung für den von der jeweiligen Eintrittsöffnung in Form des Auslaßkanals 8a bzw. 8b zu der Abgasrückführleitung 10 führenden ersten Strömungsweg bzw. für den zu der Abgassammelleitung 9 führenden zweiten Strömungsweg. In the exhaust pipe 8 outlet channels 8 a and 8 b open as inlet openings for exhaust gas to be returned from donor cylinders of the internal combustion engine. Furthermore, an exhaust gas recirculation line 10 is provided on the exhaust pipe 8 as a first outlet opening and an exhaust gas manifold 9 as a second outlet opening. The exhaust flap 1 is for the exhaust gas flowing from the outlet channels 8 a and 8 b (inlet opening) into the exhaust pipe 8 in the first position A a first flow path to the exhaust gas recirculation line 10 (first outlet opening) and in the second position B a second flow path to the Exhaust manifold 9 (second outlet opening) free. Due to its special shape as a shell body 1 a, the exhaust flap 1 forms a concave boundary for the first flow path leading from the respective inlet opening in the form of the outlet duct 8 a or 8 b to the exhaust gas recirculation line 10 or for the second flow path leading to the exhaust gas manifold 9 .

Die durch den gewölbten Schalenkörper 1a gebildete Abgasklappe 1 ist mittels zweier Drehzapfen 3a, b drehbar gelagert, welche in Lagerhülsen 4a, b geführt sind. Der Umriß des Schalenkörpers 1a ist als Dichtungsrand 2 ausgebildet, der an seiner Oberseite und seiner Unterseite jeweils Dichtungsflächen 2a, b aufweist, die in der jeweiligen Stellung A und B der Abgasklappe 1 jeweils abdichtend am inneren Umfang des Abgasrohrs 8 anliegen. Der Dichtungsrand 2 liegt in einer Ebene, welche auch die Drehachse X der Abgasklappe enthält. Wie ersichtlich ist, ist der Schalenkörper 1a der Abgasklappe 1 bezüglich einer die Drehachse X enthaltenden Ebene symmetrisch ausgebildet.By the curved shell body 1 a door 1 is formed exhaust gas by means of two pivot shaft 3 a, b rotatably mounted, which are guided in bearing sleeves 4 b a. The outline of the shell body 1 a is formed as a sealing edge 2, each sealing surfaces 2 a, having b each abut on its upper side and its lower side in the respective position A and B of the exhaust valve 1 sealingly on the inner periphery of the exhaust pipe. 8 The sealing edge 2 lies in a plane which also contains the axis of rotation X of the exhaust flap. As can be seen, the shell body 1 a of the exhaust flap 1 is symmetrical with respect to a plane containing the axis of rotation X.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgasklappenmechanismus. Dieser dient wiederum dazu, das Abgas von Spenderzylindern einer Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung in einer Schaltstellung in eine Abgassammelleitung abzuführen oder in einer anderen Schaltstellung in eine Abgasrückführleitung umzuleiten. Fig. 3 shows a second embodiment of an exhaust valve mechanism according to the invention. This in turn serves to discharge the exhaust gas from donor cylinders of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation in one switching position into an exhaust manifold or to divert it into an exhaust gas recirculation line in another switching position.

Wie bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Abgasklappenmechanismus des in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels ein Abgasrohr 18, in welchem eine Abgasklappe 11 drehbar gelagert ist. In das Abgasrohr 18 münden als Eintrittsöffnungen Auslaßkanäle 18a und 18b, welche mit in der Figur nicht dargestellten Spenderzylindern der Brennkraftmaschine verbunden sind. Das Abgasrohr 18 ist einerseits mit einer eine erste Austrittsöffnung bildenden Abgasrückführleitung 20 und andererseits mit einer eine zweite Austrittsöffnung bildenden Abgassammelleitung 19 verbunden. In einer ersten Stellung A der Abgasklappe 11 gibt diese für das durch die Auslaßkanäle 18a, b (Eintrittsöffnung) in das Abgasrohr 18 strömende Abgas einen ersten Strömungsweg zu der Abgasrückführleitung 20 (erste Austrittsöffnung) und in einer zweiten Stellung B zu der Abgassammelleitung 19 (zweite Austrittsöffnung) frei.As in the first exemplary embodiment of the invention shown in FIGS . 1 and 2, the exhaust flap mechanism of the second exemplary embodiment shown in FIG. 3 contains an exhaust pipe 18 in which an exhaust flap 11 is rotatably mounted. Outlet ducts 18 a and 18 b open into the exhaust pipe 18 as inlet openings and are connected to donor cylinders of the internal combustion engine, not shown in the figure. The exhaust pipe 18 is connected on the one hand to an exhaust gas recirculation line 20 which forms a first outlet opening and on the other hand to an exhaust gas manifold 19 which forms a second outlet opening. In a first position A of the exhaust flap 11, there is a first flow path for the exhaust gas flowing through the outlet channels 18 a, b (inlet opening) into the exhaust pipe 18 to the exhaust gas recirculation line 20 (first outlet opening) and in a second position B to the exhaust gas manifold 19 ( second outlet opening) free.

Die Abgasklappe 11 ist durch einen Schalenkörper gebildet, der aus zwei Halbschalen 11a und 11b besteht, welche zwischen sich einen Hohlraum begrenzen. Wie ersichtlich ist, ist die erste Halbschale 11a zu dem Strömungsweg des Abgases hin konkav ausgestaltet und die zweite Halbschale 11b ist im wesentlichen symmetrisch zu der ersten Halbschale 11a angeordnet. In der zweiten Halbschale 11b sind Durchlaßöffnungen 17a, 17b vorgesehen, welche sich jeweils an den bezüglich der Drehachse X gegenüberliegenden Enden des Schalenkörpers befinden. Diese Durchlaßöffnungen 17a, 17b gestatten es dem durch die Auslaßkanäle 18a, 18b eintretenden Abgas in dem zwischen den Halbschalen 11a, 11b begrenzten Hohlraum an der durch die erste Halbschale 11a gebildeten konkaven Begrenzung entlang zu strömen.The exhaust flap 11 is formed by a shell body, which consists of two half-shells 11 a and 11 b, which delimit a cavity between them. As can be seen, the first half-shell 11a is adapted to the flow path of the exhaust gas to be concave and the second half-shell 11b is arranged substantially symmetrically with respect to the first half shell 11 a. In the second half-shell 11 b passage openings 17 a, 17 b are provided, which are each located at the opposite ends of the shell body with respect to the axis of rotation X. These passage openings 17 a, 17 b allow the exhaust gas entering through the outlet channels 18 a, 18 b to flow along the concave boundary formed by the first half shell 11 a in the cavity delimited between the half shells 11 a, 11 b.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, tritt bei der dort gezeigten Stellung A der Abgasklappe 11 das Abgas vom Auslaßkanal 18a über die Durchlaßöffnung 17a in das Innere des Schalenkörpers ein und verläßt dieses über die Durchlaßöffnung 17b in Richtung zur Abgasrückführleitung 20. Demgegenüber strömt das von dem Auslaßkanal 18b in das Abgasrohr 18 eintretende Abgas an der Außenseite der zweiten Halbschale 11b vorbei direkt in die Abgasrückführleitung 20. Andererseits würde bei der Stellung B der Abgasklappe das vom Auslaßkanal 18b einströmende Abgas über die Durchlaßöffnung 17b in das Innere des Schalenkörpers eintreten und dieses über die Durchlaßöffnung 17a in Richtung zur Abgassammelleitung 19 verlassen, während das vom Auslaßkanal 18a in das Abgasrohr 18 eintretende Abgas an der zweiten Halbschale 11b vorbei direkt zur Abgassammelleitung 19 strömen würde. Die in das Abgasrohr 18 mündenden Eintrittsöffnungen 18a, 18b korrespondieren also in ihrer Position im Abgasrohr 18 mit der Lage der Durchlaßöffnungen 17a, 17b im Schalenkörper bzw. in der zweiten Halbschale 11b der Abgasklappe 11. In der ersten Stellung A der Abgasklappe 11 steht also die Durchlaßöffnung 17a dem Auslaßkanal 18a gegenüber und in der zweiten Stellung B der Abgasklappe 11 steht die zweite Durchlaßöffnung 17b der Eintrittsöffnung 18b gegenüber.As can be seen from FIG. 3, in the position A of the exhaust flap 11 shown there, the exhaust gas enters the interior of the shell body from the outlet channel 18 a via the passage opening 17 a and leaves it via the passage opening 17 b in the direction of the exhaust gas recirculation line 20 . In contrast, the exhaust gas b entering from the exhaust passage 18 into the exhaust pipe 18 flows to the outside of the second half-shell 11b pass in the exhaust gas recirculation line twentieth On the other hand, would be at the position B of the exhaust valve b to b from the exhaust passage 18 exhaust gas flowing through the passage opening 17 enter the interior of the shell body and this exit via the passage opening 17 a in the direction of the exhaust manifold 19, while the outlet channel 18 a in the exhaust pipe 18 incoming exhaust gas at the second half-shell 11b pass to the exhaust manifold 19 would flow. The inlet openings 18 a, 18 b opening into the exhaust pipe 18 thus correspond in their position in the exhaust pipe 18 to the position of the passage openings 17 a, 17 b in the shell body or in the second half-shell 11 b of the exhaust flap 11 . In the first position A of the exhaust flap 11 , the passage opening 17 a is opposite the outlet duct 18 a and in the second position B of the exhaust flap 11 , the second passage opening 17 b is opposite the inlet opening 18 b.

Der durch die beiden Halbschalen 11a, 11b gebildete Schalenkörper hat einen als Dichtungsrand 12 ausgebildeten Umriß, wobei der Dichtungsrand 12 an seiner Oberseite und seiner Unterseite jeweils Dichtungsflächen 12a, 12b aufweist, die jeweils in den beiden Stellungen A und B der Abgasklappe abdichtend am inneren Umfang des Abgasrohrs 18 anliegen. Wie bereits bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel liegt auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Dichtungsrand 12 in einer Ebene, welche auch die Drehachse X der Abgasklappe enthält. Der die Abgasklappe bildende Schalenkörper ist sowohl bezüglich einer ersten die Drehachse X enthaltenden Ebene, welche zu der den Dichtungsrand 12 enthaltenden Ebene senkrecht steht, symmetrisch, wie er auch symmetrisch ist gegenüber der die Drehachse X enthaltenden Ebene selbst, in welcher der Dichtungsrand 12 liegt.The shell body formed by the two half-shells 11 a, 11 b has an outline designed as a sealing edge 12 , the sealing edge 12 on its top and bottom sides each having sealing surfaces 12 a, 12 b, each in the two positions A and B of the exhaust flap seal against the inner circumference of the exhaust pipe 18 . As in the first exemplary embodiment shown in FIGS . 1 and 2, in this second exemplary embodiment the sealing edge 12 also lies in a plane which also contains the axis of rotation X of the exhaust flap. The shell body forming the exhaust flap is symmetrical both with respect to a first plane containing the axis of rotation X, which is perpendicular to the plane containing the sealing edge 12 , and is also symmetrical with respect to the plane containing the axis of rotation X itself, in which the sealing edge 12 lies.

An dem die Abgasklappe 11 bildenden Schalenkörper sind Mittel zur Seitenführung desselben vorgesehen, welche in sich in einer Richtung quer zur Drehachse X und sich im wesentlichen auf einem Radius um diese erstreckende Führungsnuten 15a, 15b an sowohl der ersten Halbschale 11a als auch der zweiten Halbschale 11b und jeweils damit zusammenwirkenden sich quer zur Drehachse X in das Abgasrohr 18 erstreckende Führungsstifte 16a, 16b gebildet sind. Diese Mittel zur Seitenführung dienen dazu, eine seitliche Verschiebung der Abgasklappe längs der Drehachse X zu verhindern, welche ein Verklemmen der Abgasklappe in dem Abgasrohr 18 bewirken könnte.On the shell body forming the exhaust flap 11 , means for lateral guidance thereof are provided, which extend in a direction transverse to the axis of rotation X and essentially along a radius around these guide grooves 15 a, 15 b on both the first half-shell 11 a and the second half-shell 11 b and each cooperating therewith extending guide pins 16 a, 16 b extending transversely to the axis of rotation X into the exhaust pipe 18 . These lateral guiding means serve to prevent lateral displacement of the exhaust flap along the axis of rotation X, which could cause the exhaust flap to jam in the exhaust pipe 18 .

Fig. 4 zeigt nochmals in perspektivischer Darstellung den durch die beiden Halbschalen 11a, 11b gebildeten Schalenkörper der Abgasklappe 11. Wie ersichtlich, sind die Durchlaßöffnungen 17a, 17b ebenso wie die sichtbare Führungsnut 15b der zweiten Halbschale 11b symmetrisch bezüglich der die Drehachse X enthaltenden Ebene angeordnet, welche senkrecht auf der Ebene steht, welche den Dichtungsrand 12 enthält. Fig. 4 shows again in perspective view the by the two half-shells 11 a, 11 b shell body of the exhaust flap 11 is formed. As can be seen, the passage openings 17 a, 17 b as well as the visible guide groove 15 b of the second half-shell 11 b are arranged symmetrically with respect to the plane containing the axis of rotation X, which is perpendicular to the plane containing the sealing edge 12 .

Sowohl die Halbschale 1a des in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels als auch der durch die beiden Halbschalen 11a, 11b gebildete Schalenkörper des zweiten Ausführungsbeispiels sind als Gußteil gefertigt. Bei der Herstellung dieses Gußteils ist eine Feinbearbeitung lediglich an den Dichtungsrändern 2 bzw. 12 und gegebenenfalls an den Führungsnuten 15a, 15b erforderlich. Both the half-shell 1 a of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and the shell body of the second embodiment formed by the two half-shells 11 a, 11 b are made as a cast part. In the manufacture of this casting, fine machining is required only on the sealing edges 2 and 12 and possibly on the guide grooves 15 a, 15 b.

Reference list

11

Abgasklappe
Exhaust flap

11

a Halbschale
a half-shell

22nd

Dichtungsrand
Sealing edge

22nd

a, b Dichtungsfläche
a, b sealing surface

33rd

a, b Drehzapfen
a, b pivot

44th

a, b Lagerhülse
a, b bearing sleeve

55

66

77

88th

Abgasrohr
Exhaust pipe

88th

a, b Auslaßkanal
a, b exhaust duct

99

Abgassammelleitung
Exhaust manifold

1010th

Abgasrückführleitung
Exhaust gas recirculation line

1111

Abgasklappe
Exhaust flap

1111

a erste Halbschale
a first half shell

1111

b zweite Halbschale
b second half shell

1212th

Dichtungsrand
Sealing edge

122122

a, b Dichtungsflächen
a, b sealing surfaces

1313

a, b Drehzapfen
a, b pivot

1414

a, b Lagerhülse
a, b bearing sleeve

1515

a, b Führungsnut
a, b guide groove

1616

a, b Führungsstift
a, b guide pin

1717th

a, b Durchlaßöffnung
a, b passage opening

1818th

Abgasrohr
18a, b Auslaßkanal
Exhaust pipe
18a, b outlet duct

1919th

Abgassammelleitung
Exhaust manifold

2020th

Abgasrückführleitung
Exhaust gas recirculation line

Claims

1. Exhaust flap mechanism for an internal combustion engine, with an exhaust flap ( 1 ; 11 ) pivotably mounted in an exhaust pipe ( 8 ) about an axis of rotation (X), which flap for an from an inlet opening ( 8 a, b; 18 a, b) in the exhaust pipe ( 8 ; 18 ) flowing exhaust gas in a first position (A) opens a first flow path to a first outlet opening ( 10 ; 20 ) and in a second position (B) opens a second flow path to a second outlet opening ( 9 ; 19 ), thereby characterized in that the exhaust flap ( 1 ) is formed by an arched shell body ( 1 a; 11 a, b) which has a greater extent in the direction transverse to the axis of rotation (X) than in the direction of the axis of rotation (X), the shell body ( 1 a; 11 a, b) a concave boundary for the first flow path leading from the inlet opening ( 8 a, b; 18 a, b) to the first outlet opening ( 10 ; 20 ) or for the one from the inlet opening ( 8 a, b; 18 a, b) to the second exit opening ( 9 ; 19 ) leading second flow path.

2. Exhaust valve mechanism according to claim 1, characterized in that the expansion of the shell body ( 1 a; 11 a, b) in the direction transverse to the axis of rotation (X) 1.5 to 3 times, preferably 2 to 2.5 times the extent in the direction of the axis of rotation (X).

3. Exhaust valve mechanism according to claim 2, characterized in that the expansion of the shell body ( 1 a; 11 a, b) in the direction transverse to the axis of rotation (X) about 2.25 to 2.3 times the expansion in the direction of Axis of rotation (X).

4. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the exhaust pipe ( 8 ; 18 ) has a circular cross section and that the shell body ( 1 a; 11 a, b) has an elliptical outline.

5. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outline of the shell body ( 1 a; 11 a, b) is designed as a sealing edge ( 2 ; 12 ) which in the first position (A) and in the second Position (B) sealingly interacts with the inner circumference of the exhaust pipe ( 8 ; 18 ).

6. Exhaust flap mechanism according to claim 5, characterized in that the sealing edge ( 2 ; 12 ) on its upper side and underside has sealing surfaces ( 2 a; 12 a, b), each sealingly abutting the inner circumference of the exhaust pipe ( 8 ; 18 ) .

7. Exhaust valve mechanism according to one of claims 5 or 6, characterized in that the sealing edge ( 2 ; 12 ) lies in one plane.

8. Exhaust valve mechanism according to claim 7, characterized in that the plane in which the sealing edge ( 2 ; 12 ) lies, also contains the axis of rotation (X) of the exhaust valve.

9. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shell body ( 1 a; 1 a; 11 a, b) is formed substantially symmetrically with respect to a plane containing the axis of rotation (X).

10. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shell body is formed by a half-shell ( 1 a) which is concave towards the flow path.

11. Exhaust valve mechanism according to claim 10, characterized in that the half-shell ( 1 a) has substantially the shape of a section of an ellipsoid.

12. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shell body is formed by two half-shells ( 11 a, b) which delimit a cavity between them.

13. Exhaust valve mechanism according to claim 12, characterized in that the first half-shell ( 11 a) is arranged concave to the flow path and the second half-shell ( 11 b) is arranged substantially symmetrically to the first half-shell ( 11 a).

14. Exhaust valve mechanism according to claim 13, characterized in that the second half-shell ( 11 b) has passage openings ( 17 a, b), so that the exhaust gas between the half-shells ( 11 a, b) on the through the first half-shell ( 11 a) formed concave boundary can flow along.

15. Exhaust valve mechanism according to claim 13, characterized in that a passage opening ( 17 a, b) is arranged in each case at the opposite ends of the shell body with respect to the axis of rotation (X) in the second half shell ( 11 b).

16. Exhaust valve mechanism according to claim 15, characterized in that there are two in the exhaust pipe ( 8 ) opening inlet openings ( 18 a, b) whose position in the exhaust pipe ( 18 ) corresponds to the position of the passage openings ( 17 a, b), so that in the first position (A) of the exhaust flap ( 11 ) the exhaust gas flow flowing through the first inlet opening ( 18 a) enters the first passage opening ( 17 a) and in the second position (B) of the exhaust flap ( 11 ) that through the second Inlet opening ( 18 b) flowing exhaust gas stream enters the second passage opening ( 17 b) and exits through the other passage opening ( 17 b, a), the exhaust gas flow flowing through the other inlet opening ( 18 b, a) on the outside of the Cup body ( 11 ) flows past.

17. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 16, characterized in that the exhaust valve ( 1 ) is used to control the exhaust gas flow emitted by donor cylinders of an internal combustion engine with exhaust gas recirculation, the inlet opening (s) ( 8 a, b; 1 8 a, b ) are connected to outlet channels of the donor cylinders, the first outlet opening ( 10 ; 20 ) is connected to an exhaust gas recirculation line and the second outlet opening ( 9 ; 19 ) is connected to an exhaust gas manifold, and the exhaust gas flow of the donor cylinders in the first position (A) Exhaust flap ( 1 ; 11 ) is led to the exhaust gas recirculation line and in the second position (B) the exhaust flap ( 1 ; 11 ) is led to the exhaust manifold.

18. Exhaust valve mechanism according to claim 17, characterized in that there are two Inlet openings (8a b; 18a b), each with the outlet channels of adjacent donor cylinders are connected.

19. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 18, characterized in that means for lateral guidance of the exhaust valve ( 1 ; 11 ) are provided.

20. Exhaust valve mechanism according to claim 19, characterized in that on the shell body ( 11 ) at least one in a direction transverse to the axis of rotation (X) extending guide groove ( 15 a, b) is provided, which with at least one provided on the exhaust valve mechanism guide element ( 16 a , b) cooperates to guide the exhaust flap ( 11 ) laterally.

21. Exhaust valve mechanism according to claim 20, characterized in that the at least one guide element is formed by a transverse to the axis of rotation (X) arranged guide pin ( 16 a, b).

22. Exhaust valve mechanism according to one of claims 9, 20 or 21, characterized in that the guide groove (s) ( 15 a, b) on the shell body ( 1 ; 11 ) in the region of the axis of rotation (X) and essentially around a radius this is arranged extending.

23. Exhaust valve mechanism according to one of claims 1 to 22, characterized characterized in that the shell body of the exhaust flap is made as a casting.