DE102005049357B4

DE102005049357B4 - Flap assembly and exhaust system with such a flap assembly

Info

Publication number: DE102005049357B4
Application number: DE200510049357
Authority: DE
Inventors: Björn Dr. Damson
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2025-10-13
Also published as: DE102005049357A1

Abstract

Klappenanordnung für eine Abgasanlage (1) einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
– mit einer Auslassöffnung (7) für Abgas in einer Wand (21) oder an einem Ende (6) eines Stutzens (22) oder an einem Ende (6) eines Rohrs (5),
– mit einer Abgasklappe (3), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung um eine quer zur Axialrichtung (8) verlaufende Schwenkachse (4) schwenkverstellbar an der Wand (21) oder am Stutzen (22) oder am Rohr (5) im Bereich der Auslassöffnung (7) angeordnet ist,
– wobei die Abgasklappe (3) eine Perforation (9) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
– dass die Schwenkachse (4) außerhalb der Auslassöffnung (7) verläuft,
– dass die Wand (21) oder der Stutzen (22) oder das Rohr (5) eine die Auslassöffnung (7) in Umfangsrichtung umschließende rohrseitige Anlagezone (11) aufweist,
– dass die Abgasklappe (3) eine komplementär zur rohrseitigen Anlagezone (11) ausgestaltete klappenseitige Anlagezone (12) aufweist,
– dass die...Flap arrangement for an exhaust system (1) of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle,
With an outlet opening (7) for exhaust gas in a wall (21) or at one end (6) of a nozzle (22) or at one end (6) of a pipe (5),
- With an exhaust flap (3) between a closed position and an open position about a transverse to the axial direction (8) extending pivot axis (4) pivotally adjustable on the wall (21) or on the neck (22) or on the tube (5) in the region Outlet opening (7) is arranged,
- wherein the exhaust flap (3) has a perforation (9),
characterized,
- That the pivot axis (4) outside the outlet opening (7),
- That the wall (21) or the nozzle (22) or the tube (5) has a the outlet opening (7) in the circumferential direction enclosing pipe-side abutment zone (11),
- that the exhaust flap (3) has a complementary to the tube-side contact zone (11) configured flap-side contact zone (12),
- that the...

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einer solchen Klappenanordnung ausgestattete Abgasanlage.The The invention relates to a flap arrangement of an exhaust system for an internal combustion engine in particular a motor vehicle. The invention also relates to a equipped with such a flap assembly exhaust system.

Aus der US 4,609,068 ist eine Klappenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Sie umfasst eine Auslassöffnung für Abgas in einem Ende eines Rohrs, in der eine Abgasklappe angeordnet ist. Die Abgasklappe ist zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung um eine quer zur Axialrichtung verlaufende Schwenkachse schwenkverstellbar am Rohr angeordnet und besitzt eine Perforation. Bei der bekannten Klappenanordnung verläuft die Schwenkachse, um welche die Abgasklappe verschwenkbar ist, zentral durch das Rohr hindurch.From the US 4,609,068 a flap assembly according to the preamble of claim 1 is known. It includes an exhaust gas exhaust port in one end of a pipe in which an exhaust gas flap is disposed. The exhaust valve is pivotally adjustable between a closed position and an open position about a transverse to the axial direction of pivot axis arranged on the tube and has a perforation. In the known flap arrangement, the pivot axis, about which the exhaust flap is pivotable, extends centrally through the tube.

Aus der DE 103 04 364 A1 ist eine Klappenanordnung für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der eine Drosselklappe in einem abgasführenden Rohr zwischen zwei Enden des Rohrs angeordnet ist. Die Drosselklappe ist dabei zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung um eine quer zur Axialrichtung des Rohrs verlaufende Schwenkachse schwenkverstellbar am Rohr angeordnet. Die Schwenkachse ist dabei innerhalb des Rohrs, jedoch seitlich versetzt zu einem von der Drosselklappe zu verschließenden Querschnittsbereichs des Rohrs angeordnet. Die Drosselklappe kann Strömungskanäle aufweisen, die in der Schließstellung der Drosselklappe eine geringe Abgasströmung ermöglichen, beispielsweise um ein nachgeordnetes Partikelfilter zu Regenationszwecken mit Abgas zu versorgen. Die Realisierung einer derartigen Klappenanordnung ist vergleichsweise aufwändig.From the DE 103 04 364 A1 a flap assembly for an exhaust system of an internal combustion engine is known, in which a throttle valve is disposed in an exhaust-carrying pipe between two ends of the tube. The throttle valve is arranged pivotally adjustable on the pipe between a closed position and an open position about a transverse to the axial direction of the pipe pivot axis. The pivot axis is arranged inside the tube, but laterally offset to be closed by the throttle valve cross-sectional area of the tube. The throttle valve may have flow channels that allow a low exhaust gas flow in the closed position of the throttle valve, for example, to supply a downstream particulate filter for regeneration purposes with exhaust gas. The realization of such a flap arrangement is comparatively complicated.

Die EP 1 030 039 A1 zeigt eine weitere Klappenanordnung, bei der eine Klappe um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, die sich außerhalb der Auslassöffnung erstreckt.The EP 1 030 039 A1 shows a further flap assembly in which a flap is pivotally mounted about a pivot axis which extends outside of the outlet opening.

Aus der US 5,984,045 ist eine Abgasanlage bekannt, die mit einer Klappenanordnung ausgestattet ist. Die dabei verwendete Klappe kann eine kegelstumpfförmige Kontur aufweisen und mit einem an der zugehörigen Auslassöffnung ausgebildeten komplementären Sitz zusammenwirken.From the US 5,984,045 an exhaust system is known, which is equipped with a flap assembly. The flap used in this case may have a frusto-conical contour and cooperate with a formed on the associated outlet opening complementary seat.

Die DE 102 36 318 A1 zeigt eine weitere Abgasklappe, die eine Ringnut aufweist, die so dimensioniert ist, dass sie auf den axialen Rand eines Rohrs an dessen stirnseitigen Ende aufsetzbar ist.The DE 102 36 318 A1 shows a further exhaust valve, which has an annular groove which is dimensioned so that it can be placed on the axial edge of a tube at its front end.

Klappenanordnungen werden in Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen vorzugsweise dazu benötigt, das akustische Verhalten der Abgasanlage positiv zu beeinflussen.flap arrangements are preferably required in exhaust systems of internal combustion engines, the Acoustic behavior of the exhaust system to influence positively.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Abgasanlage der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen reduzierten Durchströmungswiderstand auszeichnet, wobei außerdem eine preiswerte Herstellbarkeit sowie ein günstiges Öffnungsverhalten angestrebt sind.The present invention employs dealing with the problem, for an exhaust system of the type mentioned an improved embodiment Specify, in particular by a reduced flow resistance also being distinguished an inexpensive manufacturability and a favorable opening behavior sought are.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively things the independent one claims solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine im Bereich einer Auslassöffnung für Abgas angeordnete Abgasklappe mit einer Perforation zu versehen. Eine derartige Perforation ist zumindest bei geöffneter Abgasklappe zumindest von einem Teil der Abgasströmung durchströmbar. Die Durchströmung der Perforation ist mit einem Druckabfall verbunden, was zur Einleitung eines in Öffnungsrichtung wirkenden Moments in die Abgasklappe führt. Insoweit unterstützt die Durchströmung der Perforation das an der Abgasklappe wirksame Öffnungsmoment. Die erfindungsgemäße Klappenanordnung besitzt dadurch einen reduzierten Durchströmungswiderstand. Des Weiteren besitzt die Klappenanordnung einen konstruktiv einfachen Aufbau und lässt sich dadurch besonders preiswert realisieren.The Invention is based on the general idea, one in the field of outlet for exhaust arranged exhaust flap to provide with a perforation. A Such perforation is at least when the exhaust flap is open, at least from a part of the exhaust gas flow flow through. The flow the perforation is associated with a pressure drop, leading to the initiation one in the opening direction acting moments in the exhaust flap leads. In that regard, the flow the perforation the effective at the exhaust flap opening torque. The flap arrangement according to the invention thus has a reduced flow resistance. Furthermore has the flap assembly a structurally simple structure and let yourself thereby realize particularly inexpensive.

Bei der erfindungsgemäßen Klappenanordnung ist die Perforation zumindest teilweise in einer klappenseitigen Anlagezone angeordnet, die komplementär zu einer die Auslassöffnung in Umfangsrichtung umschließenden rohrseitigen Anlagezone ausgestaltet ist. Bei kleinem Öffnungswinkel der Abgasklappe kann sich zwischen der rohrseitigen Anlagezone und der klappenseitigen Anlagezone eine Spaltströmung ausbilden. Bei konventionellen Klappen, deren klappenseitige Anlagezone keine Perforation aufweist, führt die Spaltströmung zu einem Unterdruck, der ein in Schließrichtung wirkendes Drehmoment in die Abgasklappe einleitet. Durch die Anordnung der Perforation in der klappenseitigen Anlagezone wird die Ausbildung dieses Unterdrucks bei kleinem Öffnungswinkel der Abgasklappe unterdrückt oder zumindest reduziert. In der Folge wird auch das damit einhergehende Schließmoment entsprechend verkleinert. Dies führt dazu, dass der sich an der Anströmseite der Abgas klappe aufbauenden Staudruck reduziert. Ein reduzierter Staudruck entspricht einem reduzierten Strömungswiderstand. Die Anordnung der Perforation in der klappenseitigen Anlagezone führt somit zu einem reduzierten Strömungswiderstand der Klappenanordnung.at the flap assembly according to the invention the perforation is at least partially in a flap-side Investment zone arranged, which is complementary to the outlet opening in Surrounding the circumferential direction pipe-side contact zone is configured. At small opening angle the exhaust flap can be between the pipe-side contact zone and the flap-side contact zone form a gap flow. In conventional Flaps whose flap-side contact zone has no perforation, leads the gap flow to a negative pressure, the acting in the closing direction torque into the exhaust flap. By the arrangement of the perforation in the flap-side contact zone, the formation of this negative pressure at a small opening angle the exhaust flap suppressed or at least reduced. In the consequence becomes also the accompanying closing moment reduced accordingly. this leads to to that on the upstream side the exhaust flap reduces constructive dynamic pressure. A reduced one Back pressure corresponds to a reduced flow resistance. The order the perforation in the flap-side investment zone thus leads to a reduced flow resistance the flap arrangement.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann ein Trägerteil vorgesehen sein, an dem die Abgasklappe um die Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, das an das die Auslassöffnung auf weisende Bauteil, also an eine Wand, einen Stutzen oder ein Rohr, angebaut ist und das mit der Abgasklappe eine vormontierbare Klappeneinheit bildet. Durch die Bereitstellung einer derartigen Klappeneinheit lässt sich die Klappenanordnung quasi unabhängig von den übrigen Komponenten der Abgasanlage vormontieren, was den Produktionsablauf vereinfacht. Gleichzeitig wird dadurch die Fertigung preiswerter, insbesondere dann, wenn die Klappeneinheit bzw. das Trägerteil zum Aufstecken auf ein Ende des Stutzens oder des Rohrs ausgestaltet ist.at an advantageous embodiment can a carrier part be provided, on which the exhaust flap pivotable about the pivot axis is mounted, which at the outlet opening facing component, So on a wall, a nozzle or pipe, is grown and which forms a preassemblable flap unit with the exhaust flap. By providing such a flap unit can be the Flap arrangement virtually independent from the rest Components of the exhaust system preassemble what the production process simplified. At the same time this makes the production cheaper, in particular when the flap unit or the carrier part designed for attachment to one end of the nozzle or pipe is.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures the drawings.

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.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

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.preferred embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explains where like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components relate.

Es zeigen, jeweils schematisch,It show, in each case schematically,

1 bis 4 jeweils einen stark vereinfachten Längsschnitt einer Abgasanlage im Bereich einer Klappenanordnung, bei verschiedenen Ausführungsformen. 1 to 4 in each case a greatly simplified longitudinal section of an exhaust system in the region of a flap arrangement, in various embodiments.

Entsprechend den 1 bis 4 kann eine nur teilweise dargestellte Abgasanlage 1 einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine, die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, mit einer Klappenanordnung 2 ausgestattet sein. Die Abgasanlage 1 dient zum Abführen der im Betrieb der Brennkraftmaschine entstehenden Abgase und kann grundsätzlich an beliebiger Stelle mit einer oder auch mit mehreren solchen Klappenanordnungen 2 ausgestattet sein. Beispielsweise kann eine derartige Klappenanordnung 2 in einem Schalldämpfer der Abgasanlage 1 oder in einer beliebigen anderen Komponente der Abgasanlage 1, wie z. B. Partikelfilter oder Katalysator, angeordnet sein.According to the 1 to 4 may be an exhaust system shown only partially 1 an internal combustion engine, not shown, which is preferably arranged in a motor vehicle, with a flap assembly 2 be equipped. The exhaust system 1 serves to dissipate the exhaust gases produced during operation of the internal combustion engine and can in principle at any point with one or with several such flap arrangements 2 be equipped. For example, such a flap arrangement 2 in a muffler of the exhaust system 1 or in any other component of the exhaust system 1 , such as As particle filter or catalyst can be arranged.

Die Klappenanordnung 2 umfasst einerseits eine Abgasklappe 3, die um eine Schwenkachse 4 schwenkverstellbar ist, und andererseits eine Wand 21 wie in 1 oder einen Stutzen 22 wie in 2 oder ein Rohr 5 wie in 3 und 4. Der Stutzen 22 ist z. B. an der Wand 21 ausgebildet. Stutzen 22 und Rohr 5 weisen an einem, in den 2 bis 4 gezeigten Ende 6 eine axiale Auslassöffnung 7 auf. Ebenso enthält die Wand 21 eine derartige Auslassöffnung 7. Die Abgasklappe 3 ist an der Wand 21, am Stutzen 22 bzw. am Rohr 5 so angeordnet, dass sie in Abhängigkeit ihrer Schwenklage die Austrittsöffnung 7 mehr oder weniger schließt oder öffnet. Beim Rohr 5 handelt es sich – ebenso wie bei der Wand 21 und beim Stutzen 22 – um einen Bestandteil der Abgasanlage 1, der im Betrieb der Brennkraftmaschine von Abgasen durchströmt ist, also zur Abgasführung dient. Mit Hilfe der Klappenanordnung 2 wird im Betrieb der Brennkraftmaschine das akustische Verhalten der Abgasanlage 1 beeinflusst. Die Klappenanordnung 2 bildet zumindest bei kleinen Abgasströmen eine Art Luftschallsperre, um die Luftschallemission der Abgasanlage 1 zu reduzieren.The flap arrangement 2 on the one hand comprises an exhaust flap 3 around a pivot axis 4 is pivotally adjustable, and on the other hand, a wall 21 as in 1 or a nozzle 22 as in 2 or a pipe 5 as in 3 and 4 , The stub 22 is z. B. on the wall 21 educated. Support 22 and pipe 5 indicate one, in the 2 to 4 shown end 6 an axial outlet opening 7 on. Likewise, the wall contains 21 such outlet opening 7 , The exhaust flap 3 is on the wall 21 , at the neck 22 or on the pipe 5 arranged so that it depends on its pivotal position the outlet opening 7 more or less closes or opens. At the pipe 5 is it - just like the wall 21 and at the neck 22 - To a component of the exhaust system 1 , which is flowed through in the operation of the internal combustion engine of exhaust gases, that is used for exhaust gas routing. With the help of the flap arrangement 2 During operation of the internal combustion engine, the acoustic behavior of the exhaust system 1 affected. The flap arrangement 2 forms at least for small exhaust gas streams a kind of airborne sound barrier to the airborne noise emission of the exhaust system 1 to reduce.

Um die Auslassöffnung 7 steuern zu können, ist die Abgasklappe 3 im Bereich der Auslassöffnung 7 an der Wand 21 bzw. am Stutzen 22 bzw. am Rohr 5 angeordnet. Die Schwenkachse 4 ist dabei so positioniert, dass sie außerhalb der Auslassöffnung 7 bzw. außerhalb des Rohrs 5 oder Stutzens 22 verläuft. Mit anderen Worten, die Schwenkachse 4 erstreckt sich seitlich versetzt zur Auslassöffnung 7. Desweiteren erstreckt sich die Schwenkachse 4 quer zu einer Axialrichtung, die einer Hauptströmungsrichtung stromauf der Abgasklappe 3 entspricht und die in den Fig. durch einen Pfeil 8 angedeutet ist. Die Abgasklappe 3 ist um ihre Schwenkachse 4 in üblicher Weise zwischen einer Schließstellung, in der sie den durchströmbaren Querschnitt der Auslassöffnung 7 minimiert, und einer Offenstellung verschwenkbar, in der sie den durchströmbaren Querschnitt der Auslassöffnung 7 maximiert. In den Fig. befindet sich die Abgasklappe 3 jeweils zwischen ihren Endstellungen, also zwischen der Schließstellung und der Offenstellung.Around the outlet opening 7 Being able to control is the exhaust flap 3 in the area of the outlet opening 7 on the wall 21 or at the nozzle 22 or on the pipe 5 arranged. The pivot axis 4 is positioned so that it is outside the outlet opening 7 or outside of the pipe 5 or neck 22 runs. In other words, the pivot axis 4 extends laterally offset from the outlet opening 7 , Furthermore, the pivot axis extends 4 transverse to an axial direction, that of a main flow direction upstream of the exhaust valve 3 corresponds and in the Fig. By an arrow 8th is indicated. The exhaust flap 3 is about its pivot axis 4 in the usual way between a closed position in which it the flow-through cross-section of the outlet opening 7 minimized, and an open position pivoted, in which they the flow-through cross-section of the outlet opening 7 maximized. In the figures, the exhaust flap is located 3 each between their end positions, ie between the closed position and the open position.

Die Abgasklappe 3 kann in ihre Schließstellung vorgespannt sein. Diese Vorspannung kann beispielsweise mittels eines hier nicht gezeigten, zusätzlichen Massekörpers, der bei entsprechender Raumlage der Abgasklappe 3 schwerkraftbedingt ein Schließmoment in die Abgasklappe 3 einleitet, und/oder mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Federeinrichtung erreicht werden, mit deren Hilfe die Abgasklappe 3 in Schließrichtung angetrieben ist.The exhaust flap 3 can be biased in its closed position. This bias can, for example, by means of an additional mass body, not shown here, the corresponding space position of the exhaust flap 3 Due to gravity, a closing moment in the exhaust flap 3 initiates, and / or be achieved by means of a spring device, also not shown, with the aid of the exhaust flap 3 is driven in the closing direction.

Die in den Fig. dargestellte Klappenanordnung 2 weist nun die Besonderheit auf, dass die Abgasklappe 3 mit einer Perforation 9 versehen ist, die vorzugsweise durch mehrere, nicht näher bezeichnete Durchgangsöffnungen gebildet ist. Diese Durchgangsöffnungen durchdringen dabei die Abgasklappe 3, die vorzugsweise aus einem Blech hergestellt ist. Die Perforation 9 bzw. deren Durchgangsöffnungen ist/sind im Betrieb der Brennkraftmaschine zumindest von einem Teil der Abgasströmung durchströmbar, zumindest dann, wenn die Abgasklappe 3 mehr oder weniger geöffnet ist. Die Abgasströmung ist in den Fig. durch Pfeile angedeutet und mit 10 bezeichnet. Die Durchströmung der Perforation 9 besitzt einen Strömungswiderstand, der ein Öffnungsmoment in die Abgasklappe 3 einleitet. Insoweit unterstützt die Perforation 9 das Öffnen der Abgasklappe 3.The flap assembly shown in Figs 2 now has the peculiarity that the exhaust flap 3 with a perforation 9 is provided, which is preferably formed by a plurality of unspecified passage openings. These passage openings penetrate the exhaust flap 3 preferably made of sheet metal is. The perforation 9 or the passage openings thereof are / at least by a part of the exhaust gas flow in the operation of the internal combustion engine, at least when the exhaust valve 3 more or less open. The exhaust gas flow is indicated in the figures by arrows and with 10 designated. The flow through the perforation 9 has a flow resistance, which is an opening moment in the exhaust flap 3 initiates. In that regard, supports the perforation 9 the opening of the exhaust flap 3 ,

Bei den hier gezeigten Ausführungsformen weist die Wand 21 bzw. der Stutzen 22 bzw. das Rohr 5 eine rohrseitige Anlagezone 11 auf, welche die Auslassöffnung 7 in Umfangsrichtung umschließt. Die rohrseitige Anlagezone 11 ist z. B. ringför mig ausgestaltet. Komplementär dazu ist die Abgasklappe 3 mit einer klappenseitigen Anlagezone 12 ausgestattet. Die beiden Anlagezonen 11, 12 sind so aufeinander abgestimmt, dass sie in der Schließstellung der Abgasklappe 3 aneinander anliegen. In der Schließstellung umschließt somit die klappenseitige Anlagezone 12 ebenfalls die Auslassöffnung 7 in Umfangsrichtung und ist beispielsweise ringförmig ausgestaltet. Bei geöffneter Abgasklappe 3 sind die beiden Anlagenzonen 11, 12 voneinander mehr oder weniger entfernt.In the embodiments shown here, the wall 21 or the nozzle 22 or the pipe 5 a pipe-side contact zone 11 on which the outlet opening 7 encloses in the circumferential direction. The pipe-side contact zone 11 is z. B. ringför mig configured. Complementary to this is the exhaust flap 3 with a flap-side contact zone 12 fitted. The two investment zones 11 . 12 are coordinated so that they are in the closed position of the exhaust flap 3 abut each other. In the closed position thus encloses the flap-side investment zone 12 also the outlet opening 7 in the circumferential direction and is configured, for example, annular. With the exhaust flap open 3 are the two plant zones 11 . 12 more or less removed from each other.

Die Anlagezonen 11, 12 können wie in den 1 bis 3 jeweils in einer Ebene liegen oder wie in 4 jeweils zumindest einen Abschnitt aufweisen, der in einer Ebene liegt. Desweiteren können die Anlagezonen 11, 12 wie in 4 jeweils zumindest einen Abschnitt aufweisen, der trichterförmig gestaltet ist. Bei den gezeigten Ausführungsformen liegen die Anlagezonen 11, 12 in der Schließstellung der Abgasklappe 3 flächig aneinander an. Grundsätzlich sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen sich in der Schließstellung eine linienförmige Kontaktierung zwischen den Anlagezonen 11, 12 einstellt.The investment zones 11 . 12 can like in the 1 to 3 each lie in a plane or as in 4 each have at least one portion which lies in a plane. Furthermore, the investment zones 11 . 12 as in 4 each have at least one portion which is funnel-shaped. In the embodiments shown are the investment zones 11 . 12 in the closed position of the exhaust flap 3 flat against each other. In principle, however, embodiments are possible in which, in the closed position, a linear contact between the contact zones 11 . 12 established.

Bei der Ausführungsform der 1 ist die Perforation 9 vollständig bzw. ausschließlich oder wie in 2 im wesentlichen vollständig in einem Zentralabschnitt 13 der Abgasklappe 3 angeordnet, der sich dadurch charakterisiert, dass er in der Schließstellung innerhalb des Querschnitts der Auslassöffnung 7 angeordnet ist. Demnach ist besagter Zentralabschnitt 13 von der klappenseitigen Anlagezone 12 in Umfangsrichtung umschlossenen.In the embodiment of the 1 is the perforation 9 completely or exclusively or as in 2 essentially completely in a central section 13 the exhaust flap 3 arranged, which is characterized in that it is in the closed position within the cross section of the outlet opening 7 is arranged. Accordingly, said central section 13 from the flap-side contact zone 12 enclosed in the circumferential direction.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Abgasklappe eben und somit besonders einfach ausgestaltet.At the in 1 the embodiment shown, the exhaust valve is flat and thus designed particularly simple.

Im Unterschied dazu ist bei der Ausführungsform gemäß 2 die Abgasklappe 3 etwas komplexer gestaltet, da sie mit einer Ringnut 14 versehen ist. Diese Ringnut 14 erstreckt sich in Umfangsrichtung und ist zur Auslassöffnung 7 hin offen. Außerdem weist die Ringnut 14 zwei Nutwände 15, 16 auf, die einander gegenüberliegen und zueinander koaxial angeordnet sind. Dementsprechend handelt es sich bei der einen Nutwand 15 um eine radial innenliegende oder innere Nutwand 15, während die andere Nutwand 16 radial außen liegt und eine äußeren Nutwand 16 bildet. Bei der hier gezeigten Ausführungsform umschließt die klappenseitige Anlagezone 12 die Ringnut 14 in Umfangsrichtung.In contrast, in the embodiment according to 2 the exhaust flap 3 a bit more complex, as they have an annular groove 14 is provided. This ring groove 14 extends in the circumferential direction and is the outlet opening 7 open. In addition, the annular groove 14 two groove walls 15 . 16 on, which are opposite to each other and arranged coaxially with each other. Accordingly, one groove wall 15 is a radially inner or inner groove wall 15 while the other groove wall 16 radially outside and an outer groove wall 16 forms. In the embodiment shown here, the flap-side contact zone encloses 12 the ring groove 14 in the circumferential direction.

Zusätzlich kann entsprechend 2 der Stutzen 22 oder bei einer anderen Ausführungsform die Wand 21 oder das Rohr 5 z. B. am Ende 6, mit einem Ringkragen 17 versehen sein, der so angeordnet ist, dass er in der Schließstellung der Abgasklappe 3 in die Ringnut 14 eintaucht. Dieser Ringkragen 17 ist in Umfangsrichtung von der rohrseitigen Anlagezone 11 umschlossen. Desweiteren umschließt der Ringkragen 17 hier die Auslassöffnung 7 und bildet quasi eine axiale Verlängerung des Rohrs 5 bzw. des Stutzens 22 bzw. des Endes 6.In addition, accordingly 2 the stub 22 or in another embodiment, the wall 21 or the pipe 5 z. B. at the end 6 , with a ring collar 17 be provided, which is arranged so that it in the closed position of the exhaust flap 3 in the ring groove 14 dips. This ring collar 17 is in the circumferential direction of the pipe-side abutment zone 11 enclosed. Furthermore, the ring collar encloses 17 here the outlet opening 7 and forms, as it were, an axial extension of the tube 5 or the nozzle 22 or the end 6 ,

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Perforation 9 vollständig, also ausschließlich in der äußeren Nutwand 16 angeordnet. Grundsätzlich sind auch Ausführungsformen möglich, bei der die Perforation 9 ausschließlich in der inneren Nutwand 15 ausgebildet ist; ebenso ist es möglich, die Perforation 9 in beiden Nutwänden 15, 16 auszubilden.At the in 2 the embodiment shown is the perforation 9 completely, so only in the outer groove wall 16 arranged. In principle, embodiments are possible in which the perforation 9 only in the inner groove wall 15 is trained; equally it is possible the perforation 9 in both groove walls 15 . 16 train.

Die Anordnung der Perforation 9 in den Nutwänden 15, 16 hat den zusätzlichen Effekt, dass die Abgasströmung 10 nach dem Durchströmen der Perforation 9 im wesentlichen parallel zur Abgasklappe 3 strömt. Die damit verbundene starke Strömungsumlenkung führt zu einem zusätzlichen Öffnungsmoment in der Abgasklappe 3.The arrangement of the perforation 9 in the groove walls 15 . 16 has the added effect that the exhaust flow 10 after passing through the perforation 9 essentially parallel to the exhaust flap 3 flows. The associated strong flow deflection leads to an additional opening moment in the exhaust flap 3 ,

Entsprechend den 3 und 4 kann die Perforation 9 bei bevorzugten Ausführungsformen vollständig bzw. ausschließlich in der klappenseitigen Anlagezone 9 angeordnet sein. Grundsätzlich sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Perforation 9 teilweise im Zentralabschnitt 13 und teilweise in der klappenseitigen Anlagezone 12 angeordnet ist.According to the 3 and 4 can the perforation 9 in preferred embodiments completely or exclusively in the flap-side contact zone 9 be arranged. In principle, embodiments are also possible in which the perforation 9 partly in the central section 13 and partly in the flap-side investment zone 12 is arranged.

Die in der klappenseitigen Anlagezone 12 angeordnete Perforation 9 hat den Effekt, dass ein Druckabfall, der bei kleinen Öffnungswinkel der Abgasklappe 13 aufgrund einer sich ausbildenden Spaltströmung entsteht, reduziert wird. Bei kleinem Öffnungswinkel besitzt der zwischen den Anlagezonen 11, 12 ausgebildete Spalt einen durchströmbaren Querschnitt, der kleiner ist als der Querschnitt der Auslassöffnung 7. In der Folge kommt es zu einer Spaltströmung mit erhöhter Strö mungsgeschwindigkeit, die mit einem Druckabfall im Spalt einhergeht. Dieser Druckabfall leitet seinerseits ein Schließmoment in die Abgasklappe 3 ein. Durch die in der klappenseitigen Anlagezone 12, also im Spalt angeordnete Perforation 9 wird ein Teil der Abgasströmung durch die Perforation 9 geführt, was zu einer Verlangsamung der Spaltströmung und somit zu einem reduzierten Druckabfall führt. Bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten der Abgasströmung 10 kann die Abgasklappe 3 somit leichter Öffnen, wobei gleichzeitig der Durchströmungswiderstand der Abgasanlage 1 reduziert ist.The in the flap-side investment zone 12 arranged perforation 9 has the effect of having a pressure drop, which at small opening angle of the exhaust flap 13 due to a developing gap flow, is reduced. With a small opening angle, it has between the contact zones 11 . 12 formed gap a flow-through cross section, which is smaller than the cross section of the outlet opening 7 , As a result, there is a gap flow with increased Strö determination speed, which is associated with a pressure drop in the gap. This pressure drop in turn initiates a closing moment in the exhaust flap 3 one. By in the flap-side investment zone 12 , so arranged in the gap perforation 9 becomes a part of the exhaust gas flow through the perforation 9 led, which leads to a slowing of the gap flow and thus to a reduced pressure drop. At low flow velocities of the exhaust gas flow 10 can the exhaust flap 3 thus easier opening, at the same time the flow resistance of the exhaust system 1 is reduced.

Um das bei der Durchströmung der Perforation 9 in die Abgasklappe 3 eingeleitete Öffnungsmoment möglichst groß auszubilden, ist es zweckmäßig, die Perforation 9 vorzugsweise in einem von der Schwenkachse 4 entfernten Bereich der Abgasklappe 3 anzuordnen. Desweiteren kann – wie bereits weiter oben zu 2 erwähnt – die Perforation 9 zweckmäßig so angeordnet werden, dass die Abgasströmung 10 bei der Durchströmung der Perforation 9 relativ stark umgelenkt wird, und zwar vorzugsweise so, dass die Abgasströmung 10 im wesentlichen parallel zur Abgasklappe 3 aus der Perforation 9 ausströmt. Die starke Umlenkung erhöht das Öffnungsmoment.At the flow through the perforation 9 in the exhaust flap 3 To initiate initiated opening moment as large as possible, it is expedient to perforation 9 preferably in one of the pivot axis 4 removed area of the exhaust flap 3 to arrange. Furthermore - as mentioned above 2 mentioned - the perforation 9 expediently be arranged so that the exhaust gas flow 10 in the flow through the perforation 9 is relatively strongly deflected, and preferably so that the exhaust gas flow 10 essentially parallel to the exhaust flap 3 from the perforation 9 flows. The strong deflection increases the opening moment.

Bei den Ausführungsformen der 3 und 4 ist die Perforation 9 an der Abgasklappe 3 so angeordnet, dass sie in der Schließstellung gesperrt bzw. deaktiviert und in der Offenstellung frei bzw. aktiviert ist. Erreicht wird dies durch die Anordnung der Perforation 9 innerhalb der klappenseiti gen Anlagezone 12, die in der Schließstellung an der rohrseitigen Anlagezone 11 flächig zur Anlage kommt.In the embodiments of the 3 and 4 is the perforation 9 at the exhaust flap 3 arranged so that it is locked or deactivated in the closed position and is free or activated in the open position. This is achieved by the arrangement of the perforation 9 within the flap-side contact zone 12 , which in the closed position at the tube-side contact zone 11 flat comes to the plant.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist es grundsätzlich ebenfalls möglich, die Perforation 9 in der Schließstellung der Abgasklappe 3 zu sperren, wenn hierzu der Ringkragen 17 so dimensioniert ist, dass sich in der Schließstellung ein hinreichende Abdichtung, insbesondere eine Labyrinthdichtung, ausbildet.At the in 2 In the embodiment shown, it is also possible in principle, the perforation 9 in the closed position of the exhaust flap 3 to lock, if this the ring collar 17 is dimensioned so that in the closed position, a sufficient seal, in particular a labyrinth seal is formed.

Entsprechend den 1 bis 4 umfasst die Klappenanordnung 2 außerdem ein Trägerteil 18, an dem die Abgasklappe 3 um ihre Schwenkachse 4 schwenkbar gelagert ist. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform bildet dieses Trägerteil 18 ebenso wie die rohrseitige Anlagezone 11 einen integralen Bestandteil des Rohrs 5.According to the 1 to 4 includes the flap assembly 2 also a carrier part 18 at which the exhaust flap 3 around its pivot axis 4 is pivotally mounted. At the in 4 embodiment shown forms this support part 18 as well as the pipe-side investment zone 11 an integral part of the pipe 5 ,

Im Unterschied dazu ist bei den Ausführungsformen der 1 bis 3 das Trägerteil 18 ein bezüglich der Wand 21 (1), ein bezüglich des Stutzens 22 (2) bzw. ein bezüglich des Rohrs 5 (3) separates Bauteil, das unmittelbar an der Wand 21 bzw. am Ende 6 an das Rohr 5 bzw. an den Stutzen 22 angebaut ist. Desweiteren bildet das Trägerteil 18 zusammen mit der Abgasklappe 3 eine Klappeneinheit 19, die komplett vormontierbar ist und einheitlich an der Wand 21 oder am Stutzen 22 oder am Rohr 5 angebaut werden kann. Die Herstellung der Klappenanordnung 2 sowie die Ausstattung der Abgasanlage 1 mit der Klappenanordnung 2 wird mit Hilfe dieser Klappeneinheit 19 erheblich vereinfacht.In contrast, in the embodiments of the 1 to 3 the carrier part 18 a with respect to the wall 21 ( 1 ), concerning the neck 22 ( 2 ) or with respect to the tube 5 ( 3 ) separate component, directly on the wall 21 or at the end 6 to the pipe 5 or to the nozzle 22 is grown. Furthermore forms the carrier part 18 along with the exhaust flap 3 a flap unit 19 , which is completely pre-assembled and uniform on the wall 21 or at the neck 22 or on the pipe 5 can be grown. The production of the flap arrangement 2 as well as the equipment of the exhaust system 1 with the flap arrangement 2 is using this flap unit 19 considerably simplified.

Die Klappeneinheit 19 umfasst zweckmäßig die rohrseitige Anlagezone 11 und, sofern vorhanden, den Ringkragen 17. Vorzugsweise ist das Trägerteil 18 so ausgestaltet, dass es auf das Ende 6 des Stutzens 22 bzw. des Rohrs 5 aufsteckbar ist. Hierzu weist das Trägerteil 18 beispielsweise einen Rohrstutzen 20 auf, der außen auf das Ende 6 aufsteckbar oder in das Ende 6 einsteckbar ist.The flap unit 19 expediently comprises the tube-side contact zone 11 and, if present, the ring collar 17 , Preferably, the carrier part 18 designed to be on the end 6 of the neck 22 or of the pipe 5 is pluggable. For this purpose, the support part 18 for example, a pipe socket 20 on the outside on the end 6 attachable or in the end 6 is pluggable.

Claims

Flap arrangement for an exhaust system ( 1 ) an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, - with an outlet opening ( 7 ) for exhaust gas in a wall ( 21 ) or at one end ( 6 ) of a nozzle ( 22 ) or at one end ( 6 ) of a pipe ( 5 ), - with an exhaust flap ( 3 ) between a closed position and an open position about a transverse to the axial direction ( 8th ) running pivot axis ( 4 ) swivel adjustable on the wall ( 21 ) or on the neck ( 22 ) or on the pipe ( 5 ) in the region of the outlet opening ( 7 ) is arranged, - wherein the exhaust flap ( 3 ) a perforation ( 9 ), characterized in that - the pivot axis ( 4 ) outside the outlet opening ( 7 ) runs, - that the wall ( 21 ) or the nozzle ( 22 ) or the pipe ( 5 ) one the outlet opening ( 7 ) in the circumferential direction enclosing tube-side contact zone ( 11 ), - that the exhaust flap ( 3 ) a complementary to the tube-side contact zone ( 11 ) designed flap-side investment zone ( 12 ), - that the flap-side contact zone ( 12 ) in the closed position of the exhaust flap ( 3 ) at the tube-side contact zone ( 11 ) and in the open position of the tube-side contact zone ( 11 ) - that the perforation ( 9 ) partially or completely in the flap-side contact zone ( 12 ) is arranged.

Flap arrangement according to claim 1, characterized in that the perforation ( 9 ) partially or completely in one of the flap-side contact zone ( 12 ) in the circumferential direction enclosed central portion ( 13 ) of the exhaust flap ( 3 ) is arranged.

Flap arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that - the exhaust flap ( 3 ) one to the outlet opening ( 7 ) open annular groove ( 14 ), the two Einan the opposing and mutually coaxially arranged groove walls ( 15 . 16 ), and / or - that the wall ( 21 ) or the nozzle ( 22 ) or the pipe ( 5 ) at its end ( 6 ) a ring collar ( 17 ), which in the closed position of the exhaust flap ( 3 ) in the annular groove ( 14 ), and / or - that the flap-side contact zone ( 12 ) the annular groove ( 14 ) encloses in the circumferential direction, and / or - that the tube-side contact zone ( 11 ) the ring collar ( 17 ) encloses in the circumferential direction.

Flap arrangement according to claim 3, characterized in that the perforation ( 9 ) partially or completely in the inner groove wall ( 15 ) and / or in the outer groove wall ( 16 ) is arranged.

Flap arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that - the perforation ( 9 ) is formed by a plurality of through openings, and / or - that the perforation ( 9 ) in one of the pivot axis ( 4 ) remote area of the exhaust flap ( 3 ), and / or - that the perforation ( 9 ) on the exhaust flap ( 3 ) is arranged so that in the closed position of the exhaust flap ( 3 ) and in the open position of the exhaust flap ( 3 ), and / or - that the perforation ( 9 ) on the exhaust flap ( 3 ) is arranged so that the exhaust gas flow ( 10 ) substantially parallel to the exhaust flap ( 3 ) from the perforation ( 9 ) flows out.

Flap arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that a carrier part ( 18 ) is provided, on which the exhaust flap ( 3 ) about the pivot axis ( 4 ) is pivotally mounted on the wall ( 21 ) or on the neck ( 22 ) or to the pipe ( 5 ) and that with the exhaust flap ( 3 ) a preassemblable flap unit ( 19 ).

Flap arrangement according to claim 6, characterized in that - the carrier part ( 18 ) for putting on the end ( 6 ) of the neck ( 22 ) or the end ( 6 ). of the pipe ( 5 ), and / or - that the flap unit ( 19 ) the pipe-side contact zone ( 11 ) or the ring collar ( 17 ).

Exhaust system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with at least one component, such as. As silencer, catalyst or particulate filter, a flap assembly ( 2 ) according to one of claims 1 to 7.