CN103201480A - 用于排气阀的致动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮增压内燃机的增压压力控制器的排气阀的致动装置，其中所述排气阀可摆动地设置在排气管路里面、尤其排气涡轮增压器的涡轮机壳体里面，并且根据压缩机侧的增压压力来控制绕开涡轮机的旁路管路的开放横截面，其中所述排气阀设置在调整臂上，调整臂固定在可转动地支承在排气管路里面的轴上，该轴在排气管路外部可通过操纵杆和铰接在其上的调节杆以及直线伺服马达来调整。为了避免在致动装置中由于振动引起的劈啪噪声而建议，在轴（24）与调节杆（30）之间的力流中接入有摩擦减振器（34，44，46），尤其用以在排气阀（18）的区域中对系统进行减振。

Description

用于排气阀的致动装置

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于涡轮增压内燃机的增压压力控制器的排气阀的致动装置/操作装置。

背景技术

在这种致动装置中可能由于支承间隙和铰接间隙引起产生噪声和通过由运行引起的内燃机振动和排气脉冲的激励而产生噪声，其尤其在开始调节压缩机侧的增压压力时、或者在排气阀从其在排气管路中的阀座上开始抬起时、或者也在打开排气阀时能感觉到。噪声可能例如由于排气阀在其阀座上的高频撞击或者由于在致动装置中的谐振而引起。

发明内容

本发明的目的是，通过结构上和加工技术方面简单的结构/措施抵制这种噪声形成和/或与此相关的在致动装置中的磨损。

这个目的按照本发明通过权利要求1特征部分所述特征实现。在其它权利要求中给出本发明的有利改进方案。

按照本发明，在致动装置的轴与调节杆之间的力流中接入有摩擦减振器。通过摩擦减振器能够对增压压力控制器或调节器没有任何损害地有效消除引起噪声的、在排气阀上的高频的振动并减小与此相关的磨损。所述摩擦减振器例如可以集成到支承排气阀的轴的轴承装置里面。

但是优选建议，所述摩擦减振器设置在操纵杆/调整杠杆与调节杆之间的铰接部位上并且尤其通过弹性件形成，该弹性件在铰接区域中使调节杆和操纵杆相互预紧。由此以结构上特别简单的方式使铰接结构直接起到摩擦减振器的作用，用以减小所产生的振动。

所述铰接部位可以设计成简单的摆动铰接件，具有支承销，在该支承销上支承有调节杆和/或操纵杆，其中所述弹性件在支承销上相应地被调整或保持。所述弹性件可以是螺旋压簧或者优选是碟簧，它们在一侧或两侧推装并固定在支承销上并且在铰接结构中产生相应的预紧。

对此另选地建议，所述弹性件通过U形的带腿弹性件或板簧形成，其腿部一方面加载调节杆且另一方面加载操纵杆或者说使调节杆和操纵杆彼此预紧。这种弹性件几乎不需要额外的结构空间并且可简单适配。

所述弹性件可以在装配方面特别有利地通过至少一个腿部上的单侧敞开的长孔仅横向于铰接轴线地套到支承销上并且在拉出方向上形状锁合地被固定。在此所述弹性件的被套上的腿部可与成形在支承销上的头部反卡接合（hintergreifen）并由此可靠地防止无意中松脱。

另选地，所述弹性件可在至少一个腿部上通过加工出的凹口沿铰接轴线的方向推装到支承销上并借助至少一个固定在支承销上的安全环/锁紧圈来保持。安全环在任何情况下（甚至在带腿弹性件失效时）都确保保持铰接连接。

此外，可以在调节杆与操纵杆之间设有至少一个套到支承销上的摩擦片，利用该摩擦片可进一步影响铰接连接结构的缓冲振动的功能。在此所述至少一个摩擦片可以由具有适合的、具有相应摩擦值的材料例如塑料制成。

在本发明的有利改进方案中，所述带腿弹性件可以在确定的位置上不可摆动地保持在铰接连接结构上，以便例如在狭窄的结构空间条件下保证铰接连接结构能通过而且保证确定的缓冲/减振功能。

为了抗摆动，能以结构上简单的方式使所述带腿弹性件的半圆形基段配备有缝隙形凹口，该凹口包围调节杆。这样做的前提是，在装配时首先将带腿弹性件推装到调节杆上，然后建立铰接连接。替代地或附加地可以使所述带腿弹性件的至少一个腿部具有两个边缘侧的弯边，所述弯边在两侧包围调节杆的扁平段或包围操纵杆。

最后，为了简化铰接连接结构的装配，可以使所述铰接连接结构的支承销一端利用铆接装置固定在调节杆或操纵杆上，并且通过直径较大的部段插到操纵杆或调节杆的支承孔里面并利用安全环保持。

附图说明

下面通过其它细节详细解释本发明的多个实施例。在这些示意图中：

图1示出对应于现有技术的用于机动车涡轮增压内燃机的增压压力控制器的排气阀的致动装置，具有调节杆和操纵杆，该操纵杆通过一轴作用于排气涡轮增压器的涡轮机壳体内部的以可摆动的方式设置的排气阀上，

图2a示出按照本发明的致动装置，作为细节具有部分示出的调节杆和操纵杆，该操纵杆与支承排气阀的轴固定连接，其中，调节杆与操纵杆之间的铰接连接结构利用带腿弹性件实施成振动缓冲器/减振器，

图2b示出带腿弹性件第一实施例（图3a）的立体图，

图2c示出带腿弹性件第二实施例（图3b）的立体图，

图2d示出安全环的示例图，

图3a示出在调节杆与操纵杆之间的铰接连接结构的沿着图2a剖视线III-III的剖面图，连同横向于铰接轴线套上的带腿弹性件，

图3b示出在调节杆与操纵杆之间的另一铰接连接结构的沿着图2a剖视线III-III的剖面图，连同保持铰接连接结构和带腿弹性件的安全环，

图4a示出在调节杆与操纵杆之间的又一铰接连接结构的沿着图2a剖视线III-III的剖面图，连同通过铆接装置固定的支承销，

图4b示出按照图4a的铰接连接结构的带腿弹性件的立体图，

图5示出另一铰接连接结构连同抗摆动地固定在调节杆上的带腿弹性件，和

图6又以沿着图2a剖视线III-III的剖面图示出另一铰接连接结构连同设置在调节杆与操纵杆之间的碟簧。

具体实施方式

在图1中示出对应于现有技术的用于机动车中的增压内燃机的排气涡轮增压器装置10，但是仅描述了对于理解本发明所需的内容。

该装置10具有可转动地支承在壳体12里面的排气涡轮机（未示出），该排气涡轮机以已知的方式驱动压缩机14的叶轮。压缩机14通过管路接头14a、14b抽吸燃烧空气并且将其以确定的增压压力通过未示出的增压管路输送到内燃机的燃烧室。

对排气涡轮机加载的内燃机排气通过连接在壳体12上的排气歧管16输送并接着通过中心的出流法兰12a流到内燃机的继续导引的排气系统里面。

在壳体12内部以已知的方式内置有旁路管路，利用该旁路管路可将排气在涡轮机上游直接排到出流法兰12a中以调节压缩机侧的增压压力。

为此在壳体12里面设有整体以20表示的致动装置的排气阀18（参见图2a），该排气阀固定在调整臂22上并且以未示出的方式与确定旁路管路开放横截面的、内置在壳体12里面的阀座共同作用。排气阀18可以要么顶靠在阀座上地封闭阀座要么在调节过程中逐渐从阀座上抬起并相应地逐渐开放旁路管路的通流横截面。

致动装置20具有可转动地支承在壳体12里面的且向外延伸的轴24，在该轴上在壳体12内部通过调整臂22固定有排气阀18并且在壳体12外部固定有操纵杆26。调整臂22的固定例如可以通过焊接实现而操纵杆26的固定通过插接-螺纹连接实现。

在操纵杆26上（也参见图1）通过具有铰接销28的铰接连接结构接合有在铰接区域中优选被扁平的调节杆30，该调节杆在这里可利用例如气动伺服马达32作为促动器来进行线性调节，并由此相应地使排气阀18摆动以控制内燃机的增压压力。

在调节杆30与操纵杆26之间的铰接连接结构同时设计成摩擦减振器，用以吸收排气阀18上的高频振动。

为此在所述的具有支承销28的铰接连接结构上设置有例如由板簧钢制成的U形带腿弹性件34（图2a和2b），该带腿弹性件通过其连接在半圆形基段34c上的腿部34a、34b（参见图3a）使调整杆30的扁平段与操纵杆26的对应部段相互间这样预紧，使得它们担当摩擦减振器或者说振动缓冲器的作用。

在此，所述结构上的设计是：通过所述预紧消除铰接间隙并且缓冲排气阀上的振动，但是不产生不允许的对铰接连接结构的约束。摩擦减振功能可以有针对性地通过相互顶靠的接触面的相应表面处理来影响。

带腿弹性件34沿箭头36的方向或者横向于铰接连接结构的铰接轴线38地套到支承销28上。为此带腿弹性件34的腿部34b具有在套接方向上开口的长孔34d（见图2b），通过该长孔将腿部34b优选形状锁合和摩擦锁合地推套到支承销28的柄杆28a上，其中，腿部34b的相对于套接方向倾斜的弯边34e形状锁合地反卡接合支承销28的头部28b，并由此防止带腿弹性件34无意中在与套接方向36相反的方向上松脱。

带腿弹性件34的另一腿部34a实施成没有长孔的并且在装配位置搭接支承销28，该支承销例如利用被套上的安全环/锁紧圈40使铰接连接结构保持在一起。因此腿部34a通过其在支承销28和安全环40上的预紧犹如间接地作用于铰接杆30上。腿部34a上的附加的倾斜的弯边34f作为附加的安全装置防止带腿弹性件34无意中松脱。

图3b示出带腿弹性件34’的一另选实施形式，仅解释它与按照图3a的实施形式的主要区别。功能上相同的部件配有相同的附图标记。

按照图3b的实施形式，带腿弹性件34’的腿部34b（见图2c）配备有凹口或孔34g并且通过该凹口或孔定位在以相反的布置结构装配的支承销28上，并接着利用涨开的安全环40保持。

此外在这里示例性地在调节杆30的扁平段与操纵杆26的对应部段之间插入有由提高摩擦的材料或由塑料制成的摩擦片44，该摩擦片进一步提高所述铰接连接结构的缓冲振动的作用。

图4a和4b示出在调节杆30与操纵杆26之间的铰接连接结构的另一替代实施形式，但是仅描述它与上述结构的主要区别。功能上相同的部件配有相同的附图标记。

按照图4a，支承销28以直径较小的部段28c插穿过调节杆30的扁平段，并且通过铆钉头28d的成形与调节杆30以铆接方式固定。

直径较大的柄杆28b插入到操纵杆26的对应的支承孔里面并且利用套上的安全环40保持。

设置在带腿弹性件34”的腿部34b中的凹口34g（参见图4b）在这里大于安全环40的外径。这样做的优点是，在装配带腿弹性件34之前可将调节杆30通过支承销28装配在操纵杆26上并且可套上安全环40。但是在套上带腿弹性件34”以后在安全环40上调整或者说防止松脱地保持带腿弹性件。

在带腿弹性件34”或者在其腿部34b上还在两个边缘部位（图4b）上安置有向内伸向另一腿部34a的弯边34h，所述弯边在装配位置（在图4a中看不到）包围操纵杆26的侧面并因此用作为抗摆动装置。因此带腿弹性件34保持在如图4a所示的相对于操纵杆26竖立的位置。

图5示出铰接连接结构的另一实施例，其中带腿弹性件34”’在其基本呈半圆形的基段上配备有缝隙形的凹口34i，该凹口用作为带腿弹性件34”’的抗摆动装置。

在此凹口34i具有基本等于调节杆30直径的缝隙宽度。

为了装配铰接连接结构，将带腿弹性件34”’首先通过其缝隙形凹口34i推套到调节杆30上。然后使调节杆30通过支承销28与操纵杆26连接，并接着沿调节杆30的纵向推到铰接连接结构上，其中长孔34d的侧腹面接合到在螺纹销28的柄杆28b上加工出来的环槽（看不到）里面。另一向内突出的弯边34f（如图3a）防止带腿弹性件34”’松脱。

最后图6示出在调节杆30与操纵杆26之间的另一修改过的铰接连接结构，其中在支承销28上并且在调节杆30与操纵杆26之间设置有碟簧46，该碟簧通过安全环40弹性地预紧并因此同样也起到摩擦减振器的作用。

本发明并不局限于所述的实施例。摩擦减振器也可以附加地或替代地设置在支承排气阀18的轴24的轴承装置里面并且利用预紧的弹性件和/或摩擦片来实施。

所述的排气阀18也可以以已知方式在排气涡轮机外部设置在具有分支出去的旁路管路的、位于上游的排气管路中。

Claims (13)

1.一种用于涡轮增压内燃机的增压压力控制器的排气阀的致动装置，其中所述排气阀以能摆动的方式设置在排气管路中、尤其是在排气涡轮增压器的涡轮机壳体中，并且所述排气阀根据压缩机侧的增压压力来控制绕过涡轮机的旁路管路的开放横截面，其中，所述排气阀设置在调整臂上，该调整臂固定在以能转动的方式支承在排气管路中的轴上，该轴在排气管路外部能通过操纵杆和铰接在操纵杆上的调节杆以及直线伺服电机来调整，其特征在于，在轴（24）与调节杆（30）之间的力流中接入有摩擦减振器（34，44，46），尤其用以在排气阀（18）的区域中对系统进行减振。

2.根据权利要求1所述的致动装置，其特征在于，所述摩擦减振器（34，44，46）设置在操纵杆（26）与调节杆（30）之间的铰接连接结构上。

3.根据权利要求1和2所述的致动装置，其特征在于，所述摩擦减振器通过弹性件（34，46）形成，该弹性件在铰接区域中加载调节杆（30）和操纵杆（26）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述铰接连接结构具有支承销（28），在该支承销上支承所述调节杆（30）和/或操纵杆（26）；所述弹性件（34，46）与支承销（28）共同作用。

5.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述弹性件通过U形的带腿弹性件（34）形成，该带腿弹性件的腿部（34a，34b）一方面加载调节杆（30），另一方面加载操纵杆（26）。

6.根据权利要求5所述的致动装置，其特征在于，所述弹性件（34）通过至少一个腿部（34b）上的单侧敞开的长孔（34d）仅横向于铰接轴线（38）地套到支承销（28）上并且在拉出方向上形状锁合地被保持。

7.根据权利要求5所述的致动装置，其特征在于，所述弹性件（34）在至少一个腿部（34b）上通过加工出的凹口（34g）定位在支承销（28）上并且利用至少一个固定在支承销（28）上的安全环（40）来调整和/或保持。

8.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，在调节杆（30）与操纵杆（26）之间插入有至少一个套到支承销（28）上的摩擦片（44）。

9.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述弹性件由至少一个通过安全环（40）预紧的碟簧（46）形成。

10.根据上述权利要求1至8中任一项或多项所述的致动装置，其特征在于，所述带腿弹性件（34）在确定的位置上不可摆动地被保持在铰接连接结构上。

11.根据权利要求10所述的致动装置，其特征在于，所述带腿弹性件（34）的半圆形基段（34c）以一缝隙形凹口（34i）包围调节杆（30）。

12.根据权利要求10所述的致动装置，其特征在于，所述带腿弹性件（34）的至少一个腿部（34b）具有两个边缘侧的弯边（34h），所述弯边在两侧包围所述调节杆（30）的扁平段或所述操纵杆（26）。

13.根据上述权利要求中任一项或多项所述的致动装置，其特征在于，所述铰接连接结构的支承销（28）一端利用铆接装置（28d）固定在调节杆（30）或操纵杆（26）上，并且以直径较大的柄杆（28b）插到操纵杆（26）或调节杆（30）的支承孔中并利用安全环（40）保持。

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