CN103189613A - 排气涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排气涡轮增压器（1），该排气涡轮增压器具有一个压缩机（2）；具有一个涡轮机（3），该涡轮机具有一个涡轮机壳体（4）；具有一个轴承壳体（5），该轴承壳体具有一个压缩机侧凸缘和一个涡轮机侧凸缘（6）；具有一个VTG套筒（7），该套筒具有一个调节环（8）；并且具有一个调整轴（9），该调整轴被引导穿过该轴承壳体（5）的涡轮机侧凸缘（6），该调整轴具有接合在该VTG套筒（7）的调节环（8）之中的一个内部杠杆（10），并且该调整轴具有被连接到一个致动器（13）的一个致动元件（12）上的一个外部杠杆（11，11'，11''，11'''），其中该外部杠杆（11，11'，11''，11'''）具有一个开放的、圆化的紧固接收座（14），在该紧固接收座中接合了该调整轴（9）的一个相关联的轴部分（15）。

Description

排气涡轮增压器

本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种排气涡轮增压器。

图13通过一个透视的以及示意性地略微简化的图示示出了一种属类的排气涡轮增压器ATL。排气涡轮增压器ATL如常规地具有一个压缩机V并且还具有一个轴承壳体LG，该轴承壳体与带一个涡轮机壳体的一个涡轮机相邻接，然而该涡轮机在图13中并未展示。在一个涡轮机壳体侧凸缘F_TG上安排了一个所谓的VTG套筒7，该套筒具有一个盘7A和一个叶片支承环7B，该叶片支承环界定了一个在其中安排了多种导向叶片的空间，这些导向叶片中的一种导向叶片由参考号7C指示。在该叶片支承环7B上还安装了一个调节环8，该调节环可借助于一个致动器AK（控制盒或电致动器）致动以便根据发动机的负荷状态来改变这些导向叶片7C的位置。

为了所述致动，图15中可见的一个可调节的调整轴V_W借助于一个衬套B而被安装在该涡轮机壳体侧凸缘F_TG之中。该调整轴V_W支承了接合在该调节环8中的一个内部杠杆H_I。此外，一个外部杠杆H_A被紧固到该调整轴V_W的相反的末端上，该外部杠杆被连接到该致动器AK的一个致动构件（例如像一个致动杆）以便能够将上述的调节运动传送到该调节环。

在组装涡轮增压器ATL之前，该调整轴V_W被常规地焊接到外部杠杆H_A上或者被焊接到内部杠杆H_I上，导致了在这两个杠杆之间的一个限定的焊接角度，所述角度在图16中是特定的，通过举例是23°。

然而，在这种属类的排气涡轮增压器ATL中，有可能在排气涡轮增压器ATL的组装好的状态下将VTG套筒7调整到一个限定的停止点并且有可能因此找到用于设置该致动器AK的正确的焊接角度。

因此，本发明的一个目的是提供在权利要求1前序部分中所指明类型的一种排气涡轮增压器，在这种排气涡轮增压器的组装好的状态下，借助于该排气涡轮增压器有可能将VTG套筒调整到上述的限定的停止点并且有可能因此准确地找到用于设置该控制盒的正确的焊接角度。

所述目的是通过权利要求1的这些特征来实现的。

通过根据本发明的设计，该调整轴有可能初始地配备有内部杠杆并且该调整轴有可能被插入轴承壳体的一个涡轮机侧凸缘之中。除将该外部杠杆紧固到调整轴上之外，该排气涡轮增压器然后能够被完全组装。该外部杠杆的开放的、圆化的紧固接收座然后能够被放置在该调整轴的一个相关联的轴部分上。由此，有可能在该排气涡轮增压器的组装好的状态下将VTG套筒调整到一个限定的停止点并且有可能因此找到用于设置该致动器的正确的焊接角度。这是因为，在该VTG套筒已经被放置在一个停止位置之中并且该致动器（尤其是控制盒）通过一个相对应的控制压力而已经被定位之后，该外部杠杆可以被径向固定地连接（尤其是焊接）到该调整轴上。

这样产生的优点是该外部杠杆不仅可以用来对该调整轴进行径向引导而且还可用来对该调整轴进行轴向引导，并且因此与该轴承壳体的涡轮机壳体侧凸缘中的衬套（在该衬套中该调整轴被引导）形成一个停止位置。

从属权利要求2至9披露了根据本发明的排气涡轮增压器的有利改进。

如果该外部杠杆配备有一个曲柄状部分的话，这样产生的优点是该致动器、尤其是控制盒的轴向安装空间不受到限制。

关于在图13的基础上认识这种属类的现有技术，应该指出的是，在根据本发明的一个排气涡轮增压器中使用了所述图中展示的VTG套筒7以及其部件7A至7C和8。

本发明还涉及一种用于安装排气涡轮增压器的VTG套筒的调整轴的方法，除一个压缩机和一个轴承壳体外，该排气涡轮增压器还具有一个涡轮机。

在此方面，最初参见展示现有技术的图17至19的图示。

图17首先示出的是，尤其是在相对小的排气涡轮增压器结构尺寸的情况下，在轴承壳体LG的压缩机侧凸缘F_VG与涡轮机侧凸缘F_TG之间指示的安装空间EBR是非常有限的。其结果是，在压缩机侧凸缘F_VG上需要一个铣成的间隙FF，并且必须通过两个阶段来对轴衬套的安装进行调整。根据图19的图示，在一个第一步骤，轴承壳体LG的涡轮机侧凸缘F_TG的衬套B仅被部分地压入，这样使得配备有外部杠杆的调整轴可以被插入该衬套B中。在第二步骤，然后将衬套B压到末端位置中，并且此后，将内部杠杆焊接到调整轴VW的被引导穿过衬套B的末端上。因此在对该排气涡轮增压器进行组装之后对该套筒进行倒逆的设置是不再有可能的。

因此，本发明还有的一个目的是提供一种用于安装排气涡轮增压器的VTG套筒的调整轴的方法，该方法更易于进行并且相应地增加了其可靠性。

所述目的是通过权利要求10的这些特征来实现的。

在安装该调整轴的过程中显现了根据本发明的方法的一个优点，这是因为在对该内部杠杆进行附接之后所述调整轴可以从涡轮机侧插入涡轮机侧轴承壳体凸缘的衬套之中，并且其结果是，可以相当更容易地压入一个可任选提供的活塞环。

相对于已知的方法，在涡轮机侧上的组装空间不受限制，从而导致足够的自由空间来用于自动的或手动的安装，其结果是增加了可靠性。

此外，由于该外部杠杆到该调整轴的自由端的径向连接，可以更好的利用这些轴承壳体凸缘之间的空间，其结果是有可能在轴承壳体中省却该铣成的间隙18（如基于图18说明）以及该衬套的两阶段压入。这样产生了相当简化的安装过程。

从以下事实显现了根据本发明的方法的另一个优点，即：由调整轴和内部杠杆构成的结构单元可以同样地形成为一个用于所有结构尺寸的标准化部件，而只是外部杠杆需要以一种客户特定的方式来设计。从属权利要求11至14涉及根据本发明的方法的有利改进。

具有用户特定设计的外部杠杆可以有利地是一种薄板金属结构，这种薄板结构制造便宜并且容易焊接。同样地，该外部杠杆可以配备有一个补偿球以便提供该控制盒游隙的轴向补偿。

从以下基于附图的多个示例性实施例的说明中将显现出本发明的进一步的细节、特征和优点，在附图中：

图1示出了根据本发明的排气涡轮增压器的一个实施例的部分透视图示，

图2示出了该排气涡轮增压器的一个调整轴的透视图示，

图3示出了对应于图2的、在对所述部件进行组装之前的该调整轴的以及一个外部杠杆的图示，

图4示出了在对所述部件进行连接之后该调整轴以及外部杠杆的透视的平面图，

图5示出了在连接之后该外部杠杆的以及调整轴的正视图，

图6示出了对应于图5的、该外部杠杆的一个替代的实施例的图示，

图7示出了对应于图2的、该调整轴的一个第二实施例的图示，

图8示出了根据图7的调整轴在安装好的状态下在一个轴承壳体凸缘的一个衬套中的图示，

图9示出了根据图7的调整轴和已安装的外部杠杆的透视图示，

图10示出根据图9的安排的正视图，

图11示出了该外部杠杆的另一个实施例的透视图示，

图12示出了对应于图11的、带有一个补偿球的该外部杠杆的图示，并且

图13至图19示出了一个已知的排气涡轮增压器以及其用于说明现有技术的部件的图示。

图1以一个局部视图示出了根据本发明的一个排气涡轮增压器1。排气涡轮增压器1具有一个压缩机2和一个涡轮机3，所述涡轮机具有一个涡轮机壳体4，在该涡轮机壳体中安排了一个涡轮机叶轮（在这些图中不可见）。

一个轴承壳体5被安排在压缩机2的壳体与涡轮机壳体之间，该轴承壳体具有一个压缩机侧凸缘（由于选定的图示，在图1中不可见）以及一个可见的涡轮机侧凸缘6。

由于所展示的排气涡轮增压器1是一种具有在设计上与已知安排相对应的一个可变涡轮几何形状的增压器，关于所述零件（因为这些零件被安排在涡轮机壳体4中，在图1中不可见），可以参照关于图13（该图中的零件7、7A、7B、7C和8）作出的说明。

该排气涡轮增压器还具有被引导穿过轴承壳体5的涡轮机侧凸缘6的一个调整轴9。由于图1中选定的图示，所述调整轴9的仅有的可见的部分是自由端23和一个轴部分15，这样使得关于调整轴9的整体展示，可以具体地参照图2。

具体从并置的图1至图5可见的是，调整轴9具有接合在VTG套筒7的调节环8（在图13中展示）中的一个内部杠杆。

此外，调整轴9具有一个外部杠杆11，该外部杠杆在图1、图3、图4和图5中可见。所述外部杠杆11被连接到一个致动器13（控制盒或电致动器）的一个致动元件12上，如从图1可见。

具体从并置的图3至图5可见的是，外部杠杆11具有一个开放的、圆化的紧固接收座14。在此，尤其在图3中示出的是，一个“开放的且圆化的”紧固接收座14应理解成具有基本上半圆形设计并且形成钩型的一种构形，其中圆化的区域就形状和尺寸而言与调整轴9的一个轴部分15相匹配，该轴部分被接合成由该开放的、圆化的紧固接收座14围绕，关于该轴部分，具体参照并置的图3至图5。外部杠杆11的所述设计允许完成该排气涡轮增压器1的预组装，并且因此允许致动器13改善的设定能力，这是因为在组装之后，该VTG套筒可以被放置在一个停止位置中，为此目的，该调整轴9的自由端23具有一个工具接收座24。在该实例中，工具接收座24被成形为例如可以由一个末端开放的扳手接合的一个二面体，这样使之可能的是转动该调整轴9，并且因此在排气涡轮增压器1的组装好的状态下对该VTG套筒和致动器13进行设置。

为将外部杠杆11或其紧固接收座14最终紧固到轴部分15上，紧固接收座14具有一个通道凹陷16，该通道凹陷尤其在图4中可见，在该图中所述通道凹陷16由一条椭圆形线绘出轮廓。该图示所示出的是，通道凹陷16一直延伸穿过紧固接收座14的安排了通道凹陷16的区域中的材料厚度，这样使得由通道凹陷（窗口）16暴露的轴部分15在图1、图4和图5中是可见的。为了最终的紧固，该紧固接收座14可以借助于所述通道凹陷16中的一个焊接连接而连接到该轴部分上。

在根据图1至图5以及图6的实施例中，在外部杠杆11的与紧固接收座14相反安排的末端20处提供了一个销钉18，该销钉接合在致动元件（致动杆）12的一个连接装置19之中，以便将致动器13操作地连接到该VTG套筒上。

由于该紧固接收座14到轴部分15的连接（具体是焊接）可以从外部径向地进行，这样相对于已知的方法产生了显著简化的组装，因为尽管在轴承壳体5的压缩机侧凸缘与涡轮机侧凸缘之间的相对小的间距，该通道凹陷16以及该轴部分15从外部也是容易地径向可及的。

根据图6的实施例基本上与图1至图5的实施例相对应，这样使得相同的参考号被用于所有相对应的零件。在根据图6的实施例中，然而，外部杠杆11’配备有一个曲柄状部分17，该曲柄状部分的目的是确保该致动器或控制盒13的轴向安装空间不受限制。此外，从图6并且还从图5清楚的是，外部杠杆11不仅用来对调整轴9进行径向引导而且还用来对该调整轴进行轴向引导，并且因此与安排在涡轮机壳体侧凸缘6中并且引导该调整轴9的衬套25形成了一个停止位置。

根据本发明的方法将在以下基于图7至图12进行详细说明。

如从图7可见，首先内部杠杆10被连接（具体是被焊接）到该调整轴9'上。

由调整轴9’和固定到其上的内部杠杆10构成的部件在图8中箭头F_安装的方向上插入轴承壳体5的涡轮机壳体侧凸缘6的衬套25之中，其中预先可将一个密封圈26任选地附接到调整轴9'上。

根据图9和图10，然后将外部杠杆11'以及其在一侧开放的并且具有圆化形状的紧固接收座14放置到调整轴9'的相关联的轴部分15上。关于图9，在这方面应该指出的是，在这个图示中，涡轮机壳体侧凸缘6已被省略以便能够以一个透视图示来说明如何将该外部杠杆11'的这个一侧开放的并且具有圆化形状的紧固接收座14安置在该相关联的轴部分15上或者紧贴该轴部分，这是因为该紧固接收座14的内部圆周表面就尺寸和形状而言与所述轴部分15相匹配。

如以上已经描述的，图9和图10同样展示了通道凹陷16，同样以上已经说明该通道凹陷使之有可能在径向方向上将紧固接收座14焊接到轴部分15上，由于相对现有技术的相当大地改善的可及性，这显著简化了组装。

图11和图12再次展示了外部杠杆11'，在这种情况下，该外部杠杆在其与紧固接收座14相反安排的末端20处配备有一个紧固凹陷21，在该紧固凹陷中可插入该致动器13的致动元件12的一个相对应形成的配对件。

在图12中展示的特别优选的实施例中，所述紧固凹陷或所述紧固凸耳21进一步配备有一个补偿球22。

如图11和图12中所示，两个实施例的外部杠杆11''和外部杠杆11'''都具有对杠杆材料进行扭曲而形成的一个中央部分26。

为补充本披露，除以上本发明的书面披露外，特此明确地参考图1至图13中的图形展示。

参考号清单

1  排气涡轮增压器

2  压缩机

3  涡轮机

4  涡轮机壳体

5  轴承壳体

6  涡轮机侧凸缘

7  VTG套筒（可变涡轮几何形状VTG的套筒）

7A  盘

7B  叶片支承环

7C  导向叶片

8  调节环

9，9'  调整轴

10  内部杠杆

11，  11'，11''，11'''外部杠杆

12  致动元件（致动杆）

13  致动器

14  紧固接收座

15  轴部分

16  通道凹陷

17  曲柄状部分

18  销钉

19  连接装置

20  外部杠杆的安排成与紧固接收座14相反的末端

21  紧固凹陷/紧固凸耳

22  补偿球

23  自由端

24  工具接收座

25  衬套

26  中央区域

H_A  外部杠杆

H_I  内部杠杆

F_TG  涡轮机壳体侧凸缘

V_W  调整轴

EBR  安装空间

F_VG  压缩机壳体侧凸缘

B  衬套

LG  轴承壳体

FF  铣成的间隙C

Claims (14)

1.一种排气涡轮增压器（1）

-具有一个压缩机（2）；

-具有一个涡轮机（3），该涡轮机具有一个涡轮机壳体（4）；

-具有一个轴承壳体（5），该轴承壳体具有一个压缩机侧凸缘和一个涡轮机侧凸缘（6）；

-具有一个VTG套筒（7），该套筒具有一个调节环（8）；并且

-具有一个调整轴（9）

·该调整轴被引导穿过该轴承壳体（5）的涡轮机侧凸缘（6），

　·该调整轴具有接合在该VTG套筒（7）的调节环（8）中的一个内部杠杆（10），并且

　·该调整轴具有被连接到一个致动器（13）的一个致动元件（12）上的一个外部杠杆（11，11'，11''，11'''），

其中

-该外部杠杆（11，11'，11''，11'''）具有一个开放的、圆化的紧固接收座（14），在该紧固接收座中接合了该调整轴（9）的一个相关联的轴部分（15）。

2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器，其中该紧固接收座（14）以及该轴部分（15）是焊接的。

3.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器，其中该紧固接收座（14）具有一个通道凹陷（16）。

4.如权利要求1至3之一所述的排气涡轮增压器，其中该外部杠杆（11'）配备有一个曲柄状部分（17）。

5.如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器，其中该外部杠杆（11，11'）在其安排成与该紧固接收座（14）相对的末端（20）处配备有接合在该致动元件（12）的一个连接装置（19）之中的一个销钉（18）。

6.如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器，其中该外部杠杆（11''，11'''）在其安排成与该紧固接收座（14）相反的末端（20）处配备有一个紧固凸耳（21）。

7.如权利要求6所述的排气涡轮增压器，其中一个补偿球（22）被安排在该紧固凸耳（21）中。

8.如权利要求1至7之一所述的排气涡轮增压器，其中该调整轴（9）在其安排成邻近该轴部分（15）的自由端（23）处配备有一个工具接收座（24）。

9.如权利要求8所述的排气涡轮增压器，其中该工具接收座（24）被成形为一个二面体。

10.一种用于安装具有涡轮机（3）的排气涡轮增压器（1）的VTG套筒（7）的调整轴（9，9'）的方法，该方法具有以下方法步骤：

-将一个内部杠杆（10）连接到该调整轴（9，9'）的一个末端上；

-将该调整轴（9，9'）从该排气涡轮增压器（1）的涡轮机侧插入该排气涡轮增压器（1）的一个轴承壳体（5）的一个涡轮机侧凸缘（6）的一个轴承衬套（25）之中；

-将一个外部杠杆（11，11'，11''，11'''）的一个开放的、圆化的紧固接收座（14）放置到该调整轴（9，9'）的一个相关联的轴区域（15）上；并且

-将该紧固接收座（14）径向地连接到该轴部分（15）上。

11.如权利要求10所述的方法，其中该紧固接收座（14）与该轴部分（15）的连接是借助焊接进行的。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中该紧固接收座（14）与该轴部分（15）的连接是通过在该紧固接收座（14）中成形的一个通道凹陷（16）进行的。

13.如权利要求10至13之一所述的方法，其中该调整轴（9）的一个自由端（23）配备有一个工具接收座（24），该工具接收座用于在进行连接之前设置一个限定的位置。

14.如权利要求13所述的方法，其中该工具接收座（24）被成形为一个二面体。

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