CN101542090B - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器(1)，该涡轮增压器包括一台压缩机(2)；一台涡轮机，该涡轮机通过一个轴(3)与该压缩机(2)相连接并且配备有一个排气入口(5)和一个排气出口(7)；以及一个旁通管线(6)，该旁通管线绕过涡轮机从排气入口(5)分支并且通向该排气出口，在该排气出口中安排了一个增压调节瓣，所述调节瓣包括一个瓣板(13)，该瓣板通过一个连接装置(12)与一个瓣轴(14)相连接。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1、权利要求5或权利要求6前序部分的一种涡轮增压器。
背景技术
从EP 1 626 212 A1中已知所述类型的一种涡轮增压器。所述文献中的该涡轮增压器具有一个调节瓣，该调节瓣被安排在该排气旁通管线中用于调节该充气压力。由于其几何形状，所述调节瓣仅适合于小的瓣直径或小的质量流速。所述几何形状的特征首先在于该瓣轴的旋转轴线不是位于该瓣的密封平面内，而是相对于该密封平面被偏移，并且其次其特征为杠杆与瓣板之间的一个圆柱形连接装置。在负载作用下，出于该支承游隙原因该瓣轴倾斜的结果是该瓣板与该杠杆之间的接触点从理论中心移动离开，并且在该板上产生一个偏心作用的压力。根据该杠杆/瓣板连接装置的游隙的量值，这可以导致该瓣板在其周边上遭受到一个不均匀的压力或导致该瓣板不与该密封座完全接触，这导致泄漏显著增加。所述问题是不能通过增加该连接装置的游隙来解决的，因为这在该瓣板紧靠密封座之前不久增加了该瓣板的相对运动，这种相对运动引起在运转过程中磨损的增加并因此引起泄漏的增加。
发明内容
相比之下，本发明的一个目的是产生权利要求1前序部分限定的一种类型的涡轮增压器，该涡轮增压器的充气压力调节瓣允许在新状态中泄漏量的显著减少并且由于小的磨损量在运转过程中维持所述减少。
所述目的是通过权利要求1、5或6的这些特征实现的。
这些从属权利要求涉及本发明的多项有利的改进。
权利要求7将根据本发明的一个充气压力调节瓣定义为一个可单独销售的物品。该充气压力调节瓣既可用作一台涡轮机的一个旁通调节单元，也可用作一台压缩机的一个调节单元(特别是在多级增压的情况下)。
附图说明
从基于附图的一个示例性实施方案的以下说明能够获悉本发明的进一步的细节、优点和特征，在附图中：
图1示出根据本发明的涡轮增压器的一个示意性地高度简化的图示，
图2示出根据本发明的调节瓣的一个侧视图，
图3示出该充气压力调节瓣的一个实施方案的截面图，并且
图4示出该充气压力调节瓣的一个进一步的实施方案的截面图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的涡轮增压器1的一个示意性地高度简化图示。
涡轮增压器1具有一台压缩机2，该压缩机叶轮通过一个轴3与一台涡轮机4的涡轮机叶轮相连接。涡轮机4具有一个排气入口5，该排气入口被连接到内燃机的一个排气管线9上。
涡轮机4还具有一个排气出口7。
图1还示出一个旁通管线6，该旁通管线从该涡轮机入口的排气入口5的上游分支并且直接通向排气出口7，这样涡轮机4被所述旁通管线6绕过。
一个阻塞元件8被安排在旁通管线6中，该阻塞元件8可以(例如)被设计为一个所谓的“废气门”。阻塞元件8具有根据本发明设计的一个充气压力调节瓣16，该调节瓣在以下基于不同的实施方案予以详细说明的。
为了完整性，图1还示出进入压缩机2的一个空气入口10以及出压缩机2的一个空气出口11，空气出口11将由压缩机2压缩的空气引导至内燃机12’。
根据图1的涡轮增压器1不言而喻地具有所有其他常规部件，可是为了简化，所述部件未在图1中展示，因为它们对于说明本发明不具有重要性。
图2示出根据本发明的充气压力调节瓣16的一个侧视图，该调节瓣带有一个瓣板13以及一个连接装置12的一个杠杆22，以下对该调节瓣进行更详细的说明。
图3以一个截面图示出根据本发明的充气压力调节瓣16的整体安排的一个第一实施方案。在所述第一实施方案中，瓣板13通过连接装置12与瓣轴14相连接。如从图中可以看到，连接装置12具有杠杆22，该杠杆通过一个紧固部分23被紧固到轴14上。轴14的中心轴线20与瓣板13的一个密封平面19位于一个共同的平面内。连接装置12通过杠杆22的一个接触表面17(该接触表面例如是圆锥形的)运行性地连接到瓣板13的一个弯曲的、(例如)球状圆形的配合表面18上。
在本发明的一个进一步的实施方案中，瓣板13以及杠杆22的成对的接触表面/配合表面还可以被颠倒过来，即弯曲的配合表面18形成于杠杆22上并且圆锥形接触表面17形成于瓣板13上。
通过该接触表面17/配合表面18配对的所述成形方式，即使在负载作用下也确保了瓣板13与杠杆22之间的环绕接触。因此，理论接触点保持在瓣板13的中心，并且由此可显著减少泄漏量。
图4示出本发明的另一个实施方案。如由所述图示中可以看到，连接装置12在此具有一个修改的、有曲柄的杠杆22’，这样，瓣轴14的旋转轴线(如以前一样)与密封表面19位于一个共同的平面内。然而，在连接装置12的所述实施方案中，接触表面17具有圆柱形的设计，并且与瓣板13的同样圆柱形的配合表面18处于运行性接触。一个固定螺栓21是从后侧插入瓣板13的一个开口之中。瓣板13的圆弧形的运动路径L在该图中由一条点划线突出显示。瓣板13的所述运动轮廓线具有的结果是在其运动路径的最高点处，瓣板13抵靠在涡轮机壳体内的一个密封座上(未在此说明)。与常规的设计形成对比，所述安排用来确保瓣板13不能相对于该密封座进行一种相对运动。这非常显著地增加了这些元件的功能性能力以及使用寿命。
为补充本书面披露，明确地参引图解说明。
参考符号清单
1 涡轮增压器/排气涡轮增压器
2 压缩机
3 轴
4 涡轮机
5 排气入口
6 旁通(管线)
7 排气出口
8 阻塞元件
9 排气管线
10  空气入口
11  空气出口
12  连接装置
12’内燃机
13  瓣板
14  瓣轴
16  充气压力调节瓣
17  圆锥形接触表面
18  圆形配合表面
19  密封平面
20  瓣轴的中心轴线
21  固定螺栓
22，22’杠杆
23  紧固部分

Claims (10)

1.一种涡轮增压器(1)
-具有一台压缩机(2)
-具有一台涡轮机(4)，该涡轮机通过一个轴(3)连接到该压缩机(2)上并且该涡轮机具有一个排气入口(5)以及一个排气出口(7)，
-具有一个旁通管线(6)，该旁通管线从该排气入口(5)分支从而绕过该涡轮机(4)并且通向该排气出口(7)，并且在该旁通管线中安排了一个充气压力调节瓣(16)，该充气压力调节瓣具有一个瓣板(13)，该瓣板通过一个连接装置(12)被连接到一个瓣轴(14)上，其特征在于
-该连接装置(12)具有一个圆锥形接触表面(17)，该圆锥形接触表面被运行性地连接到一个弯曲的球状圆形的配合表面(18)上。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器(1)，其特征在于该圆锥形接触表面(17)被安排在该瓣轴(14)的一个杠杆(22)上，并且该弯曲的球状圆形的配合表面(18)被安排在该瓣板(13)上。
3.如权利要求1所述的涡轮增压器(1)，其特征在于该圆锥形接触表面(17)被安排在该瓣板(13)上并且该弯曲的球状圆形的配合表面(18)被安排在该瓣轴(6)的一个杠杆(22)上。
4.如权利要求1至3之一所述的涡轮增压器(1)，其特征在于该瓣轴(14)的中心轴线(20)与该瓣板(13)的密封平面(19)位于一个共同的平面内。
5.一种涡轮增压器(1)
-具有一台压缩机(2)
-具有一台涡轮机(4)，该涡轮机通过一个轴(3)连接到该压缩机(2)上，并且该涡轮机具有一个排气入口(5)以及一个排气出口(7)，
-具有一个旁通管线(6)，该旁通管线从该排气入口(5)分支从而绕过该涡轮机(4)并且通向该排气出口(7)，并且在该旁通管线中安排了一个充气压力调节瓣(16)，该充气压力调节瓣具有一个瓣板(13)，该瓣板通过一个连接装置(12)连接到一个瓣轴(14)上，其特征在于
-该连接装置(12)具有一个弯曲接触表面(17)，该弯曲接触表面运行性地连接到一个弯曲的球状圆形的配合表面(18)上。
6.一种充气压力调节瓣(16)，所述充气压力调节瓣用在旁通管线(6)中，该旁通管线从涡轮增压器(1)的涡轮机(4)的排气入口(5)分支从而绕过该涡轮机(4)并且通向该涡轮机(4)的排气出口(7)，
所述充气压力调节瓣(16)具有一个瓣板(13)，该瓣板通过一个连接装置(12)连接到一个瓣轴(14)上，其特征为该连接装置(12)具有一个圆锥形接触表面(17)，该圆锥形接触表面被运行性地连接到一个弯曲的球状圆形的配合表面(18)上。
7.如权利要求6中所述的充气压力调节瓣(16)，其中，该圆锥形接触表面(17)被安排在该瓣轴(14)的一个杠杆(22)上，并且该弯曲的球状圆形的配合表面(18)被安排在该瓣板(13)上。
8.如权利要求6中所述的充气压力调节瓣(16)，其中，该圆锥形接触表面(17)被安排在该瓣板(13)上并且该弯曲的球状圆形的配合表面(18)被安排在该瓣轴(6)的一个杠杆(22)上。
9.如权利要求6中所述的充气压力调节瓣(16)，其中，该瓣轴(14)的中心轴线(20)与该瓣板(13)的密封平面(19)位于一个共同的平面内。
10.一种充气压力调节瓣(16)，所述充气压力调节瓣用在旁通管线(6)中，该旁通管线从涡轮增压器(1)的涡轮机(4)的排气入口(5)分支从而绕过该涡轮机(4)并且通向该涡轮机(4)的排气出口(7)，
所述充气压力调节瓣(16)具有一个瓣板(13)，该瓣板通过一个连接装置(12)连接到一个瓣轴(14)上，
其中，该连接装置(12)具有一个弯曲接触表面(17)，该弯曲接触表面运行性地连接到一个弯曲的球状圆形的配合表面(18)上。
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