增压空气引导部的流体阀的制作方法

本发明涉及一种涡轮增压器的增压空气引导部的流体阀，该流体阀带有用于可选地封闭或打开阀开口的阀膜片。

背景技术

增压空气引导部在内燃机中用于将空气引导至配属于内燃机的涡轮增压器或压缩机。在此类增压空气引导部中，已知使用一种流体阀，借助于该流体阀能够可选地封闭增压空气引导部的引导空气或气体的管路。此类流体阀在确定的结构类型下设有阀膜片，所述阀膜片能够抵着阀座贴靠并由此能够封闭阀开口。这样的流体阀例如由de102009024697a1已知。

技术实现要素：

本发明基于如下任务，即提供一种涡轮增压器的增压空气引导部的流体阀，该流体阀带有用于可选地封闭或打开阀开口的阀膜片，使得在很大程度上在没有额外费用的情况下提供更高的运行安全性。

该任务根据本发明藉由一种涡轮增压器的增压空气引导部的带有用于可选地封闭或打开阀开口的阀膜片的流体阀解决，在该流体阀中设置有用于加热阀膜片的加热装置。

本发明提供一种流体阀，用于增压空气引导部、尤其用于内燃机的汽缸头壳体处的涡轮增压器的新鲜空气进气部。该增压空气引导部尤其提供在所配属的内燃机的涡轮增压器、曲轴壳体以及油箱排气系统之间的管路引导部或管道。该增压空气引导部由此尤其用于将吹漏气体从曲轴壳体中引出以及将燃料蒸汽从所配属的燃料油箱中引出。这样的管路引导部也被称为压缩机进入弧形件。

根据本发明的解决方案在很大程度上在没有额外耗费的情况下提供一种机构，借助于该机构使在该处引导通过的空气被升热或升温。

因此，藉由根据本发明的流体阀能够将增压空气预加热。因此，藉由这种解决方案能够放弃在增压空气引导部处的其他加热元件，如尤其是迄今所使用的ptc加热元件。对增压空气的这样的预加热尤其在所配属的内燃机的起动运行时是有利的。

此外，藉由该机构提供一种阀，尤其是一种自动复位的阀或止回阀，该阀合乎目的地用于可选地封闭所配属的管路引导部。

在带有内燃机和涡轮增压器的车辆的运转的运行中，通过水滴的冷凝能够发生的是，在车辆关停之后在增压空气引导部中形成细微的冰薄膜。这样的冰薄膜也能够覆盖所配属的结构部件、尤其是在该处布置的流体阀。此时，能够引起在该处的阀膜片在其阀座处的冻结。藉由根据本发明的解决方案及由此对阀膜片的可能的加热能够防止此类运行的干扰。

此外，阀膜片的根据本发明的直接加热用于，实现阀膜片与阀座之间的有效率的热传递。以这种方式也加热了通常由弹性的材料制造的阀座，并由此使其在其密封性能方面变得更柔性及更软。

根据本发明的加热机构相应地能够优选在时间上受限制地运行。尤其，设置有控制机构，借助于该控制机构能够使加热机构在所配属的内燃机的起动运行期间运行。在此，运行持续时间优选在5秒与5分钟之间、尤其是在1分钟与3分钟之间。

该阀膜片优选设计有盘形的封闭区段和至少一个用于该封闭区段的至少区段式地线形的保持区段。该封闭区段由此适用于打开和封闭还相对较大的管路横截面，并且同时可容易运动地且同时位置准确地布置在保持区段处。

在此，该保持区段优选至少区段式地设计成圆形状。该保持区段由此能够围绕封闭区段周围布置，从而总体上提供紧凑的、节省结构空间的布置。特别优选地，该保持区段设计有多个同心的圆或圆区段，其中，由此所形成的圆形状仅具有小的面积需求。

该保持区段优选至少区段式地设计成曲折形状(或回纹波形、蜿蜒形状，即mäanderform)。藉由该曲折形状，该保持区段在大的长度上延伸，由此借助于保持区段能够实现在所配属的阀膜片处的大面积的热输入。借助于此类曲折的布置和数量，能够实现较高或较低的加热功率。在此，该阀膜片设计成优选带有在0.1与0.2mm之间的膜片厚度用于有利的热导引和带入。

特别优选地，在根据本发明的流体阀处，加热机构设计为通电机构。借助于通电机构能够将电流导引通过阀膜片及尤其通过其保持区段。如此流动的电流在导引通过时在管路的横截面的相应的设计下产生到阀膜片中的热输入。在此，该热输入能够通过管路横截面、电流强度、电压以及还有节拍和通电的在时间上的顺序的设计来简单地被影响。

特别优选地，该通电机构能够以直流电压运行。但是备选地，也能够借助于交流电压实现通电。该直流电压有利地连续地、尤其是借助于恒定的电流供给部提供。所配属的车辆的传统常见的电池此时能够以简单的方式用作为电流供给部。

根据本发明的阀膜片特别优选地由不锈钢制造。这不仅在关闭和打开性能、热导引和相对于周围环境影响的抵抗能力方面是有利的。优选的不锈钢材料是1.4310型弹簧钢。

根据本发明的流体阀的阀座优选由塑料构成。以这种方式能够实现阀膜片在阀座处的在最大程度上流体密封的密封。因为塑料是相对差的热导体，所以藉由此类阀座保证，根据本发明所设置的到阀膜片上的热输入本身保持受限制。

此外，本发明也相应地指向此类根据本发明的流体阀在涡轮增压器的增压空气进入弧形件中的使用。该增压空气进入弧形件用于沿所配属的废气涡轮增压器方向引导空气。

附图说明

下面根据附上的、示意性附图更详细地阐释根据本发明的解决方案的实施例。其中：

图1示出带有根据本发明的流体阀的一实施例的在部分拆卸状态下的增压空气引导部的透视视图，

图2示出阀膜片的俯视图，如其在根据图1的流体阀中构建的那样，

图3示出根据图1的在流体阀关闭情况下的剖面图iii–iii，

图4示出根据图1的在流体阀打开情况下的剖面图iii–iii，

图5示出带有前置的ptc元件的阀膜片的另一实施例的透视视图，以及

图6示出根据图5以及所配属的法兰接头的阀膜片的纵剖面图。附图标记列表

10增压空气引导部

12壳体

14法兰接头

16进气管路

18曲轴壳体管路

20油箱排气管路

22壳体贯通开口

24阶梯

26阀膜片

28阀座

30密封棱边

31阀开口

32流体阀

34封闭区段

36保持区段

38电流接头

40电流接头

42圆区段

44圆区段

46套筒

48ptc元件

50ptc元件。

具体实施方式

在图1中示出增压空气引导部10的一部分，该增压空气引导部藉由壳体12形成。法兰接头14耦接到壳体12处。藉由壳体12关于图1在下方形成未进一步示出的涡轮增压器的进气管路16。法兰接头14在其侧关于图1在上方包括用于曲轴壳体管路18的第一接管形的接头以及用于油箱排气管路20的第二接管形的接头。

在此，法兰接头14被置入到构造在壳体12中的壳体贯通开口22中，阶梯24处于该壳体贯通开口中。

阀膜片26在阶梯24处被放入到壳体贯通开口22中。在此，阀膜片26在已置入且未变形的状态下贴靠在环形阀座28处，该阀座紧跟于阀膜片26上被同样置入到壳体贯通开口22中并且在该处被法兰接头14挡住。阀座28由弹性的塑料制造并且朝着阀膜片26的方向具有环绕的、圆形的密封棱边30。密封棱边30包围阀开口31。

藉由阀膜片26和此类阀座28以这种方式构成流体阀32。

阀膜片26在图2中更详细地表明。该阀膜片总体上基本上圆形地设计并且具有1.5mm的厚度。该阀膜片由不锈钢借助于冲压方法制造。该阀膜片在中央具有同样基本上圆形的封闭区段34，该封闭区段在流体阀32封闭的情况下以其外部边缘区域贴靠在阀座28的密封棱边30处。封闭区段34以这种方式可选地封闭壳体贯通开口22。

封闭区段34在径向外部被保持区段36包围，保持区段圆形地包围封闭区段34。保持区段26设计有两个导体线路，这两个导体线路中，一个关于图2在阀膜片26的左半边上延伸，并且另一个在阀膜片26的右半边上延伸。所述导体线路在各一个第一或第二电流接头38或40处开始，所述电流接头关于图2在上方向径向外部从阀膜片26中突起。在此，电流接头38和40穿过壳体12，从而所述电流接头能够与外部借助于(未示出的)通电机构电接触并且供给以直流电流。

各一个在径向外部的、第一圆区段42联接到电流接头38或40处，从该第一圆区段处在电流接头38或40附近径向向内地分岔出第二圆区段44。第二圆区段44关于图2在下方进一步径向向内延伸至封闭区段34处。封闭区段34以这种方式关于图1在下方并由此直径上相对于电流接头38和40在第二圆区段44的端部处可摆动地保持。

在此，圆区段42和44相对于彼此同心地并且还相对于封闭区段34同心地布置。它们一起形成曲折形状，藉由该曲折形状产生对于流动穿过它们的电流而言相对长的行进长度。同时在径向外部的圆区段44形成一类环形状，借助于该环形状使在径向内部的圆区段42以及连同所述圆区段使封闭区段34位置固定地保持在壳体12与阀座28之间阶梯24处。在此，封闭区段34可在圆区段42的端部区域处摆动，因为这些端部区域由于其不锈钢材料的弹性特性而能够发生弹性变形。

藉由将电压施加到这两个电流接头38和40处，电流还通过第二圆区段42以及通过封闭区段34的关于图2下方的边缘区域来调整。这种电流流动引起这些结构部件的加热并由此引起在壳体12内部的这个环形区域的加热。

在法兰接头14中，在该法兰接头的管形区域中，在流体阀32与用于曲轴壳体管路18和油箱排气管路20的接头之间同轴地置入同样管形的、金属的套筒46。在径向外部，套筒46被多个ptc元件48包围，所述ptc元件用作为用于套筒46的加热机构。以这种方式能够藉由套筒46使流动通过法兰接头14的流体在除了阀膜片26以外被附加地加热。在此，由塑料制造的阀座28用作为阀膜片26与套筒46之间的热隔离部。

在图5和6中示出阀膜片26的一实施例，在该阀膜片的情况下，ptc元件50前置于电流接头38和40。在此，ptc元件50与阀膜片26的保持区段36处于串联。在此，ptc元件50优选如此环形地设计，使得该ptc元件布置在法兰接头14的内部并且在该处能够被流体绕流。在此，ptc元件50尤其相对于法兰接头14同心地布置。特别优选地，此类ptc元件50代替在图3和4中示出的ptc元件48。也就是说，围绕套筒46在径向外部布置或还代替它。

ptc元件50及其管路附接部优选与阀膜片26一件式地构建，并且以这种方式能够作为一个结构部件装配到壳体12中。

ptc元件已知具有如下特性，即其电阻随着温度升高而提高。因此，ptc元件50在此有利地作用为用于阀膜片26的功率调节器和电流限制器。ptc元件50，在其布置在法兰接头14内部时同时能够用作为用于在该处流动的流体的附加加热部。也就是说，ptc元件50一方面用作为流体管路中的加热机构并且另一方面用作为用于同样作为加热部起作用的阀膜片26的调节机构。