CN103975140A - 用于涡轮增压器单元的调节阀瓣装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮增压器单元的调节阀瓣装置(1)。所述调节阀瓣装置(1)包括调节阀瓣(10)以及具有至少一个气体进入开口(13)和至少一个气体排出开口(14、15)的调节阀瓣壳体(9)。调节阀瓣(10)用于调节流过调节阀瓣装置(1、100)的流向至少一个气体排出开口(14、15)的气流、尤其是废气流。在此，所述至少一个气体排出开口(14、15)与在涡轮增压器单元(3)的涡轮增压器壳体(33)中设置的涡轮增压器入口(35、36)可流体连通。所述调节阀瓣装置(1)可以在包括涡轮增压器单元(3)的系统中和/或在废气收集管(4)上构成并且设置在运输工具、尤其是水运工具中。

Description

用于涡轮增压器单元的调节阀瓣装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的调节阀瓣装置，以及涉及一种具有这样的用于内燃发动机的调节阀瓣装置的系统，所述系统包括涡轮增压器单元和关于废气的流动方向设置于所述涡轮增压器单元上游的废气收集管。

背景技术

为了提高用于运输工具(可以为商用车、轿车或水运工具)的转速变化的或功率可变的内燃发动机的最高功率或效率，通常使用包括至少两个涡轮增压器的涡轮增压器单元。在一个涡轮增压器单元中，利用从发动机气缸喷出的废气驱动至少一个涡轮转子，所述涡轮转子然后将其能量传递给一压缩机或至少一个压缩机转子，利用所述压缩机或所述至少一个压缩机转子，为了燃烧在发动机中设有的空气可以被压缩。这样可以实现到发动机气缸中的提高的输氧，这可以改善燃烧过程并且因此可以提高内燃发动机的效率或功率。

由EP1274928B1已知一种用于内燃机的涡轮增压器单元，所述涡轮增压器单元具有两个不同大小的涡轮增压器。所述涡轮增压器单元设有一个集成构成的调节阀瓣，借助所述调节阀瓣可以这样引导废气流，使得所述废气流可选地流经仅一个或两个涡轮增压器。因此以这种方式可以在不同大小的或不同功率的涡轮增压器之间来回切换或者说由此能够实现，在低的废气压力或在小的废气体积流量时仅或主要以废气流对较小的涡轮增压器加载并且在渐增的废气压力或在升高的废气体积流量的情况下备选或附加地以废气对较大的涡轮增压器加载。所述涡轮增压器单元在此总是结构上与排气弯管分开地构成，其中，调节阀瓣设置在涡轮增压器单元内并且作为涡轮增压器单元的集成的组成部分实施。

基于调节阀瓣在涡轮增压器单元中集成的布置结构，涡轮增压器单元的维修或一般性检修变得较复杂和较费事。此外调节阀瓣结构的维修或修理或高热负载的调节阀瓣的可能的替换是较烦琐的并且可能关系到整个涡轮增压器单元的拆卸。此外，制造这样的涡轮增压器单元是较昂贵的。

借助阀系统的涡轮增压器组合或涡轮增压器转换的基本原理也由DE3142499A1已知。可行的结构上的实现不能由该文献得出。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种调节阀瓣装置和/或一种包括调节阀瓣装置的系统，其改善现有技术并且不具有其中至少一个上述缺点。

该任务通过按照权利要求1所述的调节阀瓣装置以及通过按照权利要求10或12所述的系统解决。本发明有利的构成是从属权利要求的主题。

用于涡轮增压器单元的一种按照本发明实施的调节阀瓣装置具有调节阀瓣和调节阀瓣壳体，所述调节阀瓣壳体具有至少一个气体进入开口和至少一个气体排出开口。在所述调节阀瓣装置中设置用于调节或用于使流过调节阀瓣装置的气流受控制地改向或对其进一步输送的调节阀瓣。气流在此通过调节阀瓣装置受控制或受调控地引导到其中至少一个构成的气体排出开口。所述气流可以是废气流。然而也可设想，所述气流不是仅仅包括废气。此外，所述至少一个气体排出开口可以与至少一个在涡轮增压器单元的涡轮增压器壳体中设置的涡轮增压器入口流体连通，所述气流借助调节阀瓣针对性地或与体积相关地受控制地可输送给所述气体排出开口。

因而涡轮增压器单元与调节阀瓣装置分开构成，这可以简化制造过程并且相应地降低费用。以这种方式也可以简化结构上相对耗费的或昂贵的涡轮增压器单元的更换。此外可能，基于模块化的结构方式可以装入不同的涡轮增压器单元、例如不同的制造者的或具有不同的功率数据的涡轮增压器单元，而没有产生用于安装或改装调节阀瓣装置的附加工作步骤。这在选择要使用的构件时可以造成较高的灵活性和同时较小的费用。

在本发明的一种优选的实施形式中，调节阀瓣装置由两个相互连通的室形成。在此，调节阀瓣装置具有至少一个气体进入开口和至少两个气体排出开口。在所述气体进入开口和所述气体排出开口之一之间设置有调节阀瓣。所述调节阀瓣可以中断或阻止通过两个气体排出开口之一的气流，例如通过闭锁气体穿通孔，所述气体穿通孔在所述两个室之间并且因此在气体进入开口和上述气体排出开口之间构成。以这种方式可以允许，在调节阀瓣装置气体排出口侧设置包括多个、尤其是两个涡轮增压器的涡轮增压器单元。当然也可能的是，在调节阀瓣装置的排出口侧设置分别具有一个涡轮增压器的多个涡轮增压器单元。所述涡轮增压器之一于是可以通过打开或闭锁气体穿通孔与所述气流分开或以流体技术被绕过。所述气体穿通孔在此是在调节阀瓣装置的两个室之间的连接开口。这样可以实现各个涡轮增压器的完全的或局部的接通、转换或切断。这尤其是在如下情况下是值得期望的，即，具有相对小的惯性的小的第一涡轮增压器应该已经在小的发动机功率和对应小的气压时起作用，而具有较大的功率和较大的惯性力矩的较大的第二涡轮增压器应该在较高的气压时才起作用。以这种方式可以实现，进一步提高连接的内燃机的效率或改善在较宽的转速带中的功率传送(Leistungsentfaltung)。

尤其是也要提到如下情况，即，调节阀瓣和调节阀瓣装置可以这样构成，使得调节阀瓣按位置必要时也可以同步闭锁和打开多个气体穿通孔并且因此调节和甚至中断通过不同的气体排出开口的气体流量。也可设想设置多个调节阀瓣。

调节阀瓣壳体可以作为与涡轮增压器单元和/或废气收集管分开的壳体构成并且具有至少一个紧固机构、优选法兰，所述调节阀瓣壳体借助所述法兰可以与涡轮增压器单元或与各个涡轮增压器连接。此外可以设置至少另一个用于将调节阀瓣壳体紧固在废气收集管上或废气收集管中的紧固机构、例如在法兰中设置的孔和/或螺钉。废气收集管在此是与发动机气缸连接的排气弯管的组成部分，其中，所述废气收集管具有与在调节阀瓣装置的壳体上的紧固机构或法兰对应的保持或紧固法兰。

此外调节阀瓣装置可以具有访问开口，通过所述访问开口，对调节阀瓣装置的壳体内的调节阀瓣的访问在用法兰连接到涡轮增压器单元上的状态中也是可能的。这样可以实施在调节阀瓣或在调节阀瓣装置上的检查或维修工作，而无须拆卸涡轮增压器单元或调节阀瓣装置，这可以减少用于这样的工作的耗费和费用。所述访问开口可以是利用遮盖装置、尤其是可拧紧的或可用法兰连接的盖而可闭锁的。这可以减少压力损耗并且预防通过杂质的污染。此外该根据需要可拆除地装配的遮盖装置可以构成调节阀瓣装置的壳体的限定壁的部分区段，由此总共需要的构件的数量和造成的构造费用可以小地保持。

调节阀瓣装置在本发明的一种进一步构成中也可以具有阀瓣接纳部，所述阀瓣接纳部包围或包围限定气体穿通孔并且这样构成，使得调节阀瓣在占据关闭状态时被阀瓣接纳部接纳并且闭锁气体穿通孔。这中断或阻止通过气体穿通孔的气流且因此中断或阻止通过调节阀瓣装置的所述一个气体排出开口或气体排出开口之一的气流。通过阀瓣接纳部、尤其是通过铣削的阀瓣支座可以实现足够的密封或隔离，这最后可以导致连接的涡轮增压器的功能上的或流体技术的脱耦。这样可以实现气流调节的改善。阀瓣接纳部或其阀瓣支座在此也可以具有密封机构。这可以实现气流调节的进一步改善和减少压力损耗。

优选调节阀瓣可偏转地构成或借助旋转支座可偏转运动地支撑，以便这样能够实现气体穿通孔的露出的横截面的被控制的增大和减小。调节阀瓣的偏转在此可以连续或以预先确定的分级进行。同样可能的是，仅关于打开和关闭位置操控所述调节阀瓣。所述偏转也可以借助例如作为负压控制装置构成的控制单元控制。所述负压控制装置可以依赖于要输送给发动机气缸的新鲜空气或燃烧用空气量调整调节阀瓣的位置。以这种方式阀瓣开口的调节或调节阀瓣的偏转位置可以较好地与瞬时的发动机要求协调。这样的负压控制装置可以受用于内燃机的燃烧用空气的分别主导的抽吸负压影响。

调节阀瓣装置、尤其是调节阀瓣装置的调节阀瓣壳体可以具有用于冷却回路的通道。所述冷却回路在此可以尤其是具有至少一个冷却水入口和至少一个冷却水出口的水冷却回路。特别优选地，所述冷却回路通道设置在调节阀瓣的旋转支座的邻近的区域中、尤其是直接紧邻。由此可以构成改善的接触保护或防火装置。这特别是在发动机构件以及排气系统经常是露出或可访问的航务领域中或水运工具中的使用中可能是值得期望的。此外，该冷却措施关于调节阀瓣的耐久性和/或特别适宜地关于调节阀瓣的旋转支座的尽可能长期的灵活性可能是有利的。

在按照本发明的包括调节阀瓣装置和涡轮增压器单元的系统中，调节阀瓣装置设置在如下位置上，该位置结构上处于涡轮增压器单元之前、即涡轮增压器壳体之前。“之前”在此表示，调节阀瓣装置关于涡轮增压器单元沿气体流动方向处于涡轮增压器单元的上游侧。气体因此首先流经调节阀瓣装置并且从那里流入设置在调节阀瓣装置的之后――亦即下游的区域中――的涡轮增压器单元或一个或多个涡轮增压器中。以这种方式可以在这样的涡轮增压系统中实现关于在涡轮增压器单元的制造过程或维修情况中的成本较低的操作的已经在上面列举的优点。

涡轮增压器单元可以具有至少一个涡轮增压器壳体和至少一个涡轮增压器。调节阀瓣壳体在此优选直接与涡轮增压器壳体根据需要可脱开地连接。尤其是调节阀瓣壳体这样与涡轮增压器壳体连接，使得调节阀瓣壳体的气体排出开口过渡到涡轮增压器壳体的气体进入开口中。

此外，调节阀瓣壳体可以附加地或备选地与内燃机的废气收集管可脱开地连接。在此，调节阀瓣装置或调节阀瓣壳体与废气收集管的下游的端部连接、尤其是可脱开地连接，并且调节阀瓣装置的气体进入开口与废气收集管的空腔流体连通。以这种方式可以借助调节阀瓣装置针对性或选择性地将废气从废气收集管引导至所述涡轮增压器壳体的两个气体入口的至少一个中，其中，借助在调节阀瓣装置中的调节阀瓣进行流向调节阀瓣装置的至少一个气体排出开口的气流的调节。

调节阀瓣装置可以尤其是也设置在废气收集管内，而不会远离所述发明思想。这表示，调节阀瓣装置可以在废气收集管内与所述废气收集管可脱开地连接。

在本发明的一种特别的实施方式中，调节阀瓣装置可以与废气收集管一件式地构成，其中如在之前说明的，单独的调节阀瓣装置的特征和进一步构成类似地也可以用在该实施形式中。在调节阀瓣装置与废气收集管的一件式的或一体式的构成中，尤其是调节阀瓣壳体作为废气收集管或排气弯管的集成的组成部分构成。在此，废气收集管在一个端部上与调节阀瓣壳体一件式地连接，由此废气收集管和调节阀瓣装置的壳体是整体构成的组成部分。在该一件式的连接中，废气收集管的空腔直接过渡到调节阀瓣装置的气体进入开口中。调节阀瓣装置的气体进入开口的下游的区域在本发明的意义中对应于调节阀瓣装置的一个区段，所述至少一个气体排出开口设置在其中。因此，在调节阀瓣装置与废气收集管的一件式的或整体的构成中，调节阀瓣装置设置在废气收集管和结构上独立构成的涡轮增压器单元之间。

以上提到的冷却回路通道可以附加地也构成在废气收集管的不属于调节阀瓣装置的部分区域或外罩区段中。这样尤其是可以关于废气收集管的外侧实现冷却。这再次可以减少运行中的损伤危险或火险，这尤其是在海上运输工具中或小艇中是特别适宜的。

不依赖于调节阀瓣装置作为涡轮增压器单元和废气收集管之间的单独的构件、作为在废气收集管中引入的装置、或作为与废气收集管一件式地构成的装置的特别的实施形式，在本发明的一种适宜的进一步构成中设置多于一个涡轮增压器、尤其是两个涡轮增压器。所述涡轮增压器或其叶轮可以在此构成在相同的涡轮增压器壳体中或设置在各单独的涡轮增压器壳体中。

在一种实施形式中，调节阀瓣装置或构成调节阀瓣装置的壳体的废气收集管具有两个气体排出开口，所述气体排出开口分别与所述一个涡轮增压器壳体或所述多个涡轮增压器壳体的一个气体入口连接。所述涡轮增压器可以具有不同的大小。这样可设想，小的涡轮增压器与调节阀瓣装置的所述一个气体排出开口流体连通，而较大的涡轮增压器与调节阀瓣装置的第二气体排出开口流体连通。有利地，与较大的涡轮增压器流体连通的气体排出开口通过调节阀瓣与气流可分离。所述大的涡轮增压器可以以这种方式连续亦或突然地接通或切断。这样可以通过选择使用的涡轮增压器已经在小的发动机功率时提高发动机的效率。

涡轮增压器、以及其中设置涡轮增压器的壳体整体上称为涡轮增压器单元。在此也可能的是，所述涡轮增压器单元包括多个壳体，所述壳体可以包含一个或多个涡轮增压器。

也可设想的是，包含第一涡轮增压器的小的第一涡轮增压器壳体直接与调节阀瓣装置或与废气收集管根据需要可脱开地连接，而包含较大的第二涡轮增压器的较大的第二涡轮增压器壳体仅与第一涡轮增压器壳体机械连接。为此，所述小的涡轮增压器壳体具有两个气体进入开口，即引导至小的涡轮增压器的第一涡轮增压器入口或气体入口和类似经过小的涡轮增压器旁边的旁路直接引导大的涡轮增压器壳体、优选直接引导至大的涡轮增压器的第二涡轮增压器入口或气体入口。第二涡轮增压器壳体在此通过至少一个在小的涡轮增压器壳体中构成的通道和第二涡轮增压器入口与调节阀瓣装置或废气收集管间接流体接触。

因此适宜地可以在用于较小的涡轮增压器的第一涡轮增压器壳体上设置两个涡轮增压器入口，亦即不仅对于小的涡轮增压器而且对于较大的涡轮增压器设置涡轮增压器入口。因此符合标准地，可用的较大的涡轮增压器在没有改装的情况下可以连接或用法兰连接到较小的涡轮增压器的特别实施的涡轮增压器壳体上。需要的制造费用和构造费用可以因此保持得尽可能小。

以上所述实施形式可以在不同的运输工具、如商用车、轿车中或尤其是也在水运工具中使用。但也可设想所述应用与其他内燃机结合，而不会远离所述发明思想。

附图说明

在附图中示意性示出并且接着借助附图说明所述发明主题，其中，相同的或相同作用的元件大多设有相同的附图标记。

在此：

图1示出包括按照本发明的第一实施形式的调节阀瓣装置的涡轮增压系统的纵剖面；

图2示出集成到废气收集管中的图1的调节阀瓣装置的透视图；

图3示出包括按照本发明的第二实施形式的调节阀瓣装置的涡轮增压系统的部分剖切的侧视图；

图4示出图3的单独的调节阀瓣装置的透视图；a)具有部分地打开的调节阀瓣的下游侧的斜视图；b)调节阀瓣部分地打开时的上游侧的斜视图；c)调节阀瓣关闭时的下游侧的斜视图。

具体实施方式

首先要指出，在不同的实施形式中相同部件使用相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。同样，在说明中选择的位置说明如上面、下面、侧面等涉及直接描述的以及所示出的附图并且所述位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置。此外来自示出的和描述的不同的实施例的单独特征或特征组合也可以构成本身独立的、发明性的或按照本发明的解决方案。

在图1中示出的系统构成按照本发明的第一实施形式的涡轮增压系统并且具有调节阀瓣装置1、内燃机尤其是水运工具的发动机的排气弯管2以及涡轮增压器单元3。要注意，图1只示出排气弯管2的一个区域，所述区域下面称为废气收集管4。

调节阀瓣装置1具有调节阀瓣壳体9，所述调节阀瓣壳体与废气收集管4、尤其是与废气收集管4的限定壁一件式地连接。在调节阀瓣壳体9中构成两个相互流体连通的室6、7，其中，废气收集管4通入下面的室6中。调节阀瓣壳体9此外具有从废气收集管4伸出的包含上面的室7的区段5。所述伸出的区段5沿横向于废气收集管4的未示出的纵轴线的方向从该废气收集管伸出。在此在两个室6、7之间构成受控制地可闭锁和可开启的气体穿通孔16。

在调节阀瓣壳体9中设置有气体进入开口13，所述气体进入开口直接转入废气收集管4的空腔中。此外，调节阀瓣壳体9具有第一气体排出开口15和第二气体排出开口14。第一和第二气体排出开口14、15侧向彼此错开地构成，尤其是所述第一和第二气体排出开口直接相邻地构成在调节阀瓣壳体9的共同的端壁或限定壁中。在此，气体排出开口14、15在结构上被调节阀瓣接片17分开。第一气体排出开口15通过下面的室6与气体进入开口13和与废气收集管4连接，其中，气体排出开口15的在图1中未示出的中心线基本上与废气收集管4的纵轴线同轴地定向。

第二气体排出开口14设置在调节阀瓣壳体9的侧向突出的或伸出的区段5中并且通过上面的室7和气体穿通孔16与气体进入开口13并且因此与废气收集管4流体连通。气体穿通孔16构成从下面的室6出发到上面的室7中的流动连接部。在此，包含气体穿通孔16的平面基本上垂直于包含第一和/或第二气体排出开口14、15的平面。气体穿通孔16被阀瓣支座或阀瓣接纳部12包围或包围限定，所述阀瓣支座或阀瓣接纳部因此确定气体穿通孔16的形状。阀瓣接纳部12可以尤其是这样构成，使得气体穿通孔16具有椭圆形的横截面。

在上面的室7中设置有调节阀瓣10，所述调节阀瓣可转动地支撑，尤其是借助旋转支座在室7内可偏转运动地保持。调节阀瓣轴11――围绕调节阀瓣轴的中轴线实现调节阀瓣10的偏转――在上面的室7的朝向废气收集管4的区域中或背离第二气体排出开口14的区域中构成。上面的室7这样构成，使得在调节阀瓣10的完全打开状态中气流不被调节阀瓣10阻碍。为此调节阀瓣10在图1中示出的最大打开位置构成用于朝第二气体排出开口14的方向的气流的限定壁的部分区段。调节阀瓣10此外这样设置，使得其在关闭状态中可以闭锁气体穿通孔16，如这例如在接着讨论的图4c中可看出的。

在伸出的区段5的靠近调节阀瓣轴11的壁区域中构成有冷却通道20A，所述冷却通道在横截面中可以椭圆形地实施并且所述冷却通道的未示出的纵轴线基本上横向于废气收集管4的纵轴线伸展。此外在伸出的区段5的靠近第二气体排出开口14的壁区域中、尤其是在将气体排出开口14、15分开的调节阀瓣接片17中构成有其他的在横截面中例如圆形的冷却通道20B、20C。由此显著改善在运行中经受高的热负载的阀瓣支座或阀瓣接纳部12的耐久性或鲁棒性。

如此外从图1可看出的，调节阀瓣装置1的伸出的区段5在其与阀瓣接纳部12远离的端部上具有访问开口。访问开口这样构成，使得沿垂直于阀瓣接纳部12延伸的方向到调节阀瓣装置1中的、尤其是到调节阀瓣10上或到阀瓣接纳部12上的访问是可能的。所述访问开口以板状的遮盖装置18闭锁。

废气收集管4基本上作为具有气流流过的空腔的一件式的壳体构成。在此，废气收集管4的空腔直接与调节阀瓣装置1的气体进入开口13流体连通。此外，废气收集管4的壁设有尤其是围绕空腔设置的冷却通道20。废气收集管4以其下游的端部与调节阀瓣壳体9一件式连接。也就是说，调节阀瓣壳体9在该实施形式中与排气弯管2的废气收集管4构成整体的单元。

涡轮增压器单元3在这里包括两个涡轮增压器壳体33、34。第一涡轮增压器壳体33直接连接到调节阀瓣装置1上。第二涡轮增压器壳体34连接到第一涡轮增压器壳体33上，从而第二涡轮增压器壳体34从第一涡轮增压器壳体33承受负载(lastabtragend)地保持。

在第一涡轮增压器壳体33中设置有小的第一涡轮增压器31。当然，关于涡轮增压器的大小的例如作为“小”的说明可以不仅包括几何尺寸而且也包括相应的涡轮增压器的功率。

此外，第一涡轮增压器壳体33具有第一涡轮增压器入口35和第二涡轮增压器入口36。第一涡轮增压器入口35这样构成在第一涡轮增压器壳体33中，使得当第一涡轮增压器壳体33紧固在调节阀瓣装置1上时，所述第一涡轮增压器入口与调节阀瓣装置1的第一气体排出开口15流体连通。第一涡轮增压器壳体33的第二涡轮增压器入口36与调节阀瓣装置1的第二气体排出开口14流体连通。

涡轮增压器壳体33的第一涡轮增压器入口35螺旋形地引导至小的涡轮增压器31。沿在小的涡轮增压器31中引导的气流的流动方向构成有由所述气流驱动的未示出的涡轮机叶轮。所述涡轮机叶轮优选机械地与未示出的用于压缩燃烧用空气的压缩机构、例如压缩机叶轮连接。气流此外运行通过在小的涡轮增压器31的气体喷出口和较大的第二涡轮增压器32的涡轮增压器入口36之间的未示出的连接部。

第二涡轮增压器壳体34这样与第一涡轮增压器壳体33连接，使得第一涡轮增压器壳体33的第二涡轮增压器入口36与第二涡轮增压器壳体34的涡轮增压器入口37连接。在第二涡轮增压器壳体34中设置有较大的第二涡轮增压器32或较大的叶轮。第二涡轮增压器壳体34与在图中未示出的导出导管连接，通过所述导出导管，来自第二涡轮增压器壳体34的气流在流经涡轮叶片区段或类似物后被导出。

图2示出集成到废气收集管2中的调节阀瓣装置1的下游侧的透视图，该调节阀瓣装置1构成用于连接到连接于下游的构件、尤其是连接到涡轮增压器单元3(图1)上。作为紧固机构25在这里示出包括对应的紧固开口26的紧固板。调节阀瓣装置1到涡轮增压器单元3上的连接在这里可以借助紧固板中的紧固开口26进行。尤其是该连接可以通过法兰连接、拧紧、夹紧或其他通常的方式进行。

封闭调节阀瓣壳体9的侧向伸出的区段5的加工或访问开口的遮盖装置18可以借助多个紧固开口18A、在这里四个紧固开口与调节阀瓣壳体9连接。紧固开口18A在此分布在遮盖装置18的接近边缘的区域中并且与调节阀瓣壳体9中的、尤其是伸出的区段5中的对应的未示出的开口一致地设置。

如此外从图2可看出的，调节阀瓣轴11穿过调节阀瓣壳体9突出。在调节阀瓣壳体9外的区域中、尤其是在调节阀瓣轴11的延长部中设置有调节杆19。调节杆19与调节阀瓣轴11不可相对旋转地连接并且通过调节阀瓣轴11相对于调节阀瓣壳体9可转动地支撑。在调节杆19的背离调节阀瓣轴11的端部上设置有突出部19a。突出部19a构成用于与未示出的调节导杆或与活塞或与另一种适合的调节机构连接，以便这样引起调节杆19的旋转运动。按这种方式调节杆19的旋转通过调节阀瓣轴11传递到调节阀瓣10上，由此对应地改变气体穿通孔16的开口横截面。调节阀瓣12的位置控制优选通过在这里未示出的尤其是可以具有负压控制的控制单元进行。

图3示出本发明的第二实施形式，该第二实施形式基本上只与之前所述的实施形式如下区分，即，调节阀瓣装置作为单独的调节阀瓣装置100构成并且因此不与废气收集管4一件式地构成。调节阀瓣装置100与废气收集管4和涡轮增压器单元3、尤其是第一涡轮增压器壳体33可脱开地连接。调节阀瓣装置100的单独的构成从图4a-4c清楚看出，在所述图中示出结构上独立实施的调节阀瓣装置100。调节阀瓣装置100此外具有如之前所述的调节阀瓣装置1相同的特征，从而在所述图中使用的附图标记对应于之前引入的附图标记。

如从图3可看出，调节阀瓣装置100设置在废气收集管4和涡轮增压器单元3之间。这表示，调节阀瓣装置100关于涡轮增压器单元3沿气体流动方向与涡轮增压器单元3的上游侧可脱开地连接。这此外表示，调节阀瓣装置100关于废气收集管4沿气体流动方向与废气收集管4的下游侧可脱开地连接。调节阀瓣装置100具有与排气弯管2的废气收集管4流体连通的气体进入开口13。这样在该实施形式中也确保，未示出的内燃机的气流通过排气弯管2和最后通过废气收集管4的端部区段到达调节阀瓣装置100中并且借助调节阀瓣10可导入仅一个气体排出开口15中或两个气体排出开口14、15中。

在模块化的、结构上独立实施的调节阀瓣装置100和废气收集管4之间也可以设置适配器元件101，例如构成过渡块，以便使废气收集管4和调节阀瓣壳体9之间的足够气密的或接头兼容的过渡变得容易。

图4a示出调节阀瓣装置100的下游侧、亦即朝向涡轮增压器单元3(图3)的一侧的透视图。在调节阀瓣装置100的该后流侧的端部上类似于在后流侧上的紧固机构21设置包括一个紧固板和多个、在这里四个紧固开口26的紧固机构25。紧固开口26沿边缘区域构成在紧固板中。借助前流侧的紧固机构25，调节阀瓣装置100与涡轮增压器单元3的连接是可能的，而回流的紧固机构21能够实现与排气弯管2或与其废气收集管4的紧固。在该部分图中调节阀瓣10只部分地打开并且仅可基本看出。

图4b示出该实施形式的调节阀瓣装置100的后流侧的透视图。在此尤其是可看出气体进入开口13，气流通过所述气体进入开口进入调节阀瓣装置100中并且所述气体进入开口与在这里未示出的废气收集管4(图3)连接。

图4c示出类似图4a的调节阀瓣装置100的一前流侧的透视图。在此图4c示出调节阀瓣装置100的如下状态，在该状态中调节阀瓣10处于关闭位置中并且气体穿通孔16(图4a)完全闭锁。如对照图4a和4c得出的，在调节阀瓣10关闭的情况下气流仅可以流过第一气体排出开口，尤其是首先或仅仅输送给较小的涡轮增压器31(图3)。

接着简短说明调节阀瓣装置1、100的工作原理。即使工作原理的说明在借助附图标记的情况下进行，本发明不限于在图中的示出的实施形式。

在发动机的低的转速或负载范围中，调节阀瓣10处于关闭位置中。这表示，没有气流可以通过第二气体排出开口14从调节阀瓣装置1流出。从发动机气缸流出的气流流过废气收集管4、尤其是流过废气收集管2的空腔并且接着通过气体进入口13流入调节阀瓣装置1、100中。因为调节阀瓣10是关闭的，全部的气流通过第一气体排出开口15流入第一涡轮增压器壳体33中并且首先流至较小的涡轮增压器31。从那里气体通过连接通道流入第一涡轮增压器壳体33的第二涡轮增压器入口36中并且从那里流入较大的第二涡轮增压器壳体34中、即流至较大的涡轮增压器32。在流经第一涡轮增压器31之后，所述气流在优选的实施形式中将其能量的大部分放出给较小的第一涡轮增压器31，从而第二涡轮增压器32的驱动在调节阀瓣10关闭的情况下不进行或只边缘地进行。第二涡轮增压器32因此在这种阀瓣位置中不被驱动或只轻微被驱动。气流然后通过在图中未示出的导出导管从第二涡轮增压器壳体34中排出。

在发动机的高的转速或负载范围中，控制单元通过调节杆19引起偏转开调节阀瓣10并且因此引起气体穿通孔16的突然的打开、然而优选逐渐的打开，从而在废气收集管4中流动的气体可以通过气体穿通孔16并且因此也通过第二气体排出开口14从调节阀瓣装置1中流出并且首要可驱动相对较大的涡轮增压器32。在这里要提到，小的涡轮增压器31的流动阻力这样选择或这样高，使得在调节阀瓣10打开时，气体优选流过第二气体排出开口14并且因而更确切地说是绕过第一涡轮增压器31。当然可能的是，这样选择第一涡轮增压器31的流动阻力，使得小的气流也流过第一涡轮增压器31并且由此也通过第一涡轮增压器31取得附加的压缩效果。

流过第二气体排出开口14的气体流入第一涡轮增压器壳体33的通道或部分区段中并且从那里流入第二涡轮增压器壳体34中并且借此流至第二涡轮增压器32，如其从图3可最好地看出的那样。调节阀瓣10的控制这样进行，使得输送给第二涡轮增压器32的气体具有足够能量，以便克服第二涡轮增压器32的惯性，从而通过所述第二涡轮增压器提供用于压缩空气的合适的功率。气体然后通过未示出的导出导管或通过排气设备离开第二涡轮增压器壳体34。因此在发动机的低的负载或转速范围中首要以排气压力对较小的涡轮增压器31加载，而在发动机的较高的负载或转速范围中通过打开调节阀瓣10附加地或逐步地也以废气流的废气压力对较大的涡轮增压器32加载。调节阀瓣装置1、100结合涡轮增压器单元3或与此相应的系统因此减少所谓的“涡轮增压迟滞(Turboloch)”并且改善以其装备的内燃机的响应特性以及效率。

各实施例示出调节阀瓣装置1、100或具有所述调节阀瓣装置1、100的系统的可能的实施变型方案，其中，在这里说明，本发明不限于特别示出的所述实施变型方案。因此通过示出的和所述的实施变型方案的各个细节的组合而可能的全部可设想的实施变型方案也一起包括在保护范围中。

按规定最后要指出，为了更好地理解所述构造，各个组成部分部分地不按比例和/或放大和/或缩小地示出。

独立的本发明的解决方案基于的任务可以由说明书得出。

特别是各个在图1、2；3、4a-4c中示出的实施方式可以构成独立的按照本发明的解决方案的主题。与此相关的按照本发明的任务和解决方案可从对各图的详细说明中得出。

附图标记列表

1 (集成的)调节阀瓣装置

2 排气弯管

3 涡轮增压器单元

4 废气收集管

5 区段

6 下面的室

7 上面的室

8

9 调节阀瓣壳体

10 调节阀瓣

11 调节阀瓣轴线

12 阀瓣接纳部

13 气体进入开口

14 第二气体排出开口

15 第一气体排出开口

16 气体穿通孔

17 调节阀瓣接片

18 遮盖装置

18a 紧固开口

19 调节杆

19a 突出部

20、20A 冷却通道

20B、20C

21 紧固机构

22 紧固开口

23

24

25 紧固机构

26 紧固开口

27

28

29

30

31 小的涡轮增压器

32 大的涡轮增压器

33 涡轮增压器壳体

34 涡轮增压器壳体

35 涡轮增压器入口

36 涡轮增压器入口

37 涡轮增压器入口

100 (单独的)调节阀瓣装置

101 适配器元件

Claims (16)

1.用于涡轮增压器单元(3)的调节阀瓣装置，所述调节阀瓣装置包括调节阀瓣(10)和调节阀瓣壳体(9)，所述调节阀瓣壳体具有至少一个气体进入开口(13)和至少一个气体排出开口(14、15)，其特征在于，调节阀瓣(10)设置用于调节流过调节阀瓣装置(1、100)的流向其中至少一个气体排出开口(14、15)的气流、尤其是废气流并且所述至少一个气体排出开口(14、15)与至少一个在涡轮增压器单元(3)的涡轮增压器壳体(33)中设置的涡轮增压器入口(35、36)能流体连通。

2.按照权利要求1所述的调节阀瓣装置，其特征在于，调节阀瓣装置(1、100)具有至少两个气体排出开口(14、15)和一个利用调节阀瓣(10)能闭锁的气体穿通孔(16)，其中，所述气体穿通孔(16)构成在所述气体进入开口(13)和其中一个气体排出开口(14、15)之间。

3.按照上述权利要求之一所述的调节阀瓣装置，其特征在于，调节阀瓣壳体(9)具有至少一个紧固机构(21、22、25、26)并且调节阀瓣装置(1、100)借助所述紧固机构(21、22、25、26)能紧固在涡轮增压器壳体(33、34)和/或废气收集管(4)上。

4.按照上述权利要求之一所述的调节阀瓣装置，其特征在于，调节阀瓣装置(1、100)具有利用遮盖装置(18)能闭锁的加工或访问开口。

5.按照上述权利要求2至4之一所述的调节阀瓣装置，其特征在于，在调节阀瓣装置(1、100)中设置有阀瓣接纳部(12)，所述阀瓣接纳部包围限定气体穿通孔(16)并且在调节阀瓣的关闭状态中接纳调节阀瓣(10)并且同时阻止通过气体穿通孔(16)的气流。

6.按照上述权利要求2至5之一所述的调节阀瓣装置，其特征在于，调节阀瓣(10)为了增大或减小气体穿通孔(16)在调节阀瓣装置(1、100)中借助旋转支座能偏转地构成。

7.按照权利要求6所述的调节阀瓣装置，其特征在于，调节阀瓣(10)的偏转借助控制单元、尤其是基于负压控制能被控制。

8.按照上述权利要求之一所述的调节阀瓣装置，其特征在于，调节阀瓣装置(1、100)具有用于冷却回路、尤其是水冷却回路的通道(20A、20B、20C)。

9.按照权利要求8所述的调节阀瓣装置，其特征在于，冷却回路的至少一个通道(20、20A)处于调节阀瓣装置(1、100)的、尤其是调节阀瓣壳体(9)的与调节阀瓣轴(11)相邻近的区域中。

10.包括按照上述权利要求之一所述的调节阀瓣装置(1、100)和涡轮增压器单元(3)的系统，其特征在于，调节阀瓣装置(1、100)关于涡轮增压器单元(3)沿气体流动方向设置在结构上独立实施的涡轮增压器单元(3)的输送气流的一侧上。

11.按照权利要求10所述的系统，其特征在于，涡轮增压器单元(3)具有涡轮增压器壳体(33、34)并且调节阀瓣壳体(9)与涡轮增压器壳体(33、34)根据需要能脱开地连接。

12.包括按照权利要求1至9之一所述的调节阀瓣装置和废气收集管(4)的系统，其中，调节阀瓣装置(1、100)在废气收集管(4)上并且关于废气收集管(4)沿气体流动方向在下游构成。

13.按照权利要求12所述的系统，其特征在于，调节阀瓣装置(1)的调节阀瓣壳体(9)作为废气收集管(4)的一件式的、整体的组成部分构成。

14.按照权利要求10至13之一所述的系统，其特征在于，调节阀瓣装置(1)在输出端与两个涡轮增压器(31、32)流体连通。

15.按照权利要求14所述的系统，其特征在于，所述两个涡轮增压器(31、32)具有不同的大小，尤其是关于其尺寸和功率具有不同的大小。

16.运输工具，尤其是水运工具，其包括按照权利要求1至9之一所述的调节阀瓣装置(1、100)或包括按照权利要求10至15之一所述的系统。