CN104220721B - 排气涡轮增压器及其vtg套筒 - Google Patents

排气涡轮增压器及其vtg套筒 Download PDF

Info

Publication number
CN104220721B
CN104220721B CN201380019676.9A CN201380019676A CN104220721B CN 104220721 B CN104220721 B CN 104220721B CN 201380019676 A CN201380019676 A CN 201380019676A CN 104220721 B CN104220721 B CN 104220721B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unison
lever
regulation
vtg
blades
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380019676.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104220721A (zh
Inventor
T·拉姆伯
D·梅茨
C·海伯特
J·诺尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Inc
Original Assignee
BorgWarner Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BorgWarner Inc filed Critical BorgWarner Inc
Publication of CN104220721A publication Critical patent/CN104220721A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104220721B publication Critical patent/CN104220721B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/002Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种排气涡轮增压器(1),该排气涡轮增压器:具有一个涡轮机(2),该涡轮机具有由一个进气管道(4)环绕的一个涡轮机叶轮(3);并且具有一个VTG套筒(5),该VTG套筒具有一个圆盘(6)和一个叶片支承环(7),它们界定了该进气管道(4),并且该VTG套筒具有多个叶片(8),这些叶片被安排在该进气管道(4)中并且通过多个可旋转的叶片轴(9)来安装在该叶片支承环(7)中,这些叶片轴连接到多个叶片杠杆(10)上,这些叶片杠杆的杠杆头(11)接合到一个协调环(13)中的多个相关联的凹槽(12)之中,该协调环环绕在该叶片支承环(7)的外侧上,并且该VTG套筒具有一个调节杠杆(14),该调节杠杆操作性地连接至一个调节轴(15)上以便将一个调节转矩传输至该协调环(13),其中该调节杠杆(14)具有平坦的构型。

Description

排气涡轮增压器及其VTG套筒
技术领域
本发明涉及一种排气涡轮增压器及其VTG套筒。
背景技术
在这样的排气涡轮增压器的情况下,提供了一种可变涡轮几何形状(VTG),其中借助于一个协调环来调节多个导向叶片,该协调环可以借助于一个调节轴来进行旋转。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种排气涡轮增压器,其中该VTG系统中的、尤其是该调节轴的支承力可以减小。
本发明的一种VTG套筒可限定为可以独立销售的一种物品。
附图说明
本发明的进一步的细节、特征和优点是通过参照附图从多个示例性实施例的以下说明中变得清楚的,在附图中:
图1示出了根据本发明的一种排气涡轮增压器的大大简化的示意图示,
图2示出了根据本发明的VTG套筒的第一实施例的一个平面透视图,
图3示出了图2中所示的VTG套筒的放大的部分视图,并且
图4示出了根据本发明的VTG套筒的一个局部侧视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的排气涡轮增压器1的一个大大简化的示意性基础图示,该排气涡轮增压器具有一条增压器旋转轴线L。
该排气涡轮增压器1还具有一个涡轮机2,该涡轮机包括由一个进气管道4环绕的一个涡轮机叶轮3,该进气管道配备有一个所谓的VTG套筒5。下面将参照图2至图4对这个VTG套筒5进行详细描述。
当然该排气涡轮增压器1还具有一种排气涡轮增压器的所有其他常见部件,例如一个转子20,该转子可旋转地安装在一个支承壳体21中并且在一端处支承涡轮机叶轮3而在另一端处支承压缩机18的压缩机叶轮19。这些部件同样在图1中仅以大大简化的形式示意性地示出,因为它们对于解释本发明的原理不是重要的。
如所提到的、将在下文中参照图2至图4进行详细解释的这个VTG套筒同样是以大大简化的形式示出的。
VTG套筒应理解为是指一个结构单元,该结构单元在一个叶片支承环7与一个圆盘6之间界定了供排气通往涡轮机叶轮3的一个进气管道4。此外,这种类型的VTG套筒5具有多个叶片,这些叶片被安排在进气管道4中并且图2和图4中仅示出了其中的一个表示为8的叶片,作为带有对应参考号的所有叶片的一个代表性实例。这些叶片8可以在该叶片支承环7中在一个关闭位置与一个打开位置之间可旋转地移动。为此目的,这些叶片8具有多个叶片轴9,每个叶片轴具有一条旋转轴线。这些叶片轴9进而连接至多个叶片杠杆10上,其中的两个叶片杠杆各自在图2中用参考号10表示。如图2所示,其中所示的实施例具有十个这样的、优选带曲柄的叶片杠杆(各自具有相同的设计)以及对应地十个叶片8。
每个叶片杠杆10具有一个杠杆头11,该杠杆头接合到一个协调环13中的相关联凹槽12中。图2在此方面示出了,该协调环13环绕在叶片支承环7的外侧上,即沿着其外圆周。
为了径向地安装该协调环13,提供了一个径向支承,该径向支承根据本发明是由这些叶片杠杆10形成的。为此目的,这些叶片杠杆10被形成为滚动杠杆,其杠杆头11被支撑在协调环13中的这些凹槽12中。图2和图4示出了,这些凹槽12被安排在相对于叶片支承环7上的这些叶片杠杆10的支承平面而偏离的一个平面内,这就是在此实施例中这些叶片杠杆10具有带曲柄的构型的原因。
如当联合观察图2至图4时可以看到,根据本发明的排气涡轮增压器1或根据本发明的VTG套筒5还具有一个调节杠杆14,该调节杠杆操作性地连接到一个调节轴15(在图3中可见)上以将一个调节转矩传输至该协调环13。该调节轴15可以借助于一个适当的致动器来致动,该致动器是本身已知的并且在图2至图4中未详细示出,因为它对于解释本发明的原理的目的而言不是必须的。
然而,图2至图4展示了该调节杠杆14具有平坦的构型。在此,调节杠杆14具有一个第一末端区域14A,该第一末端区域在组装后状态下是邻近于该调节杠杆13的并且具有接合在一个定位销17周围的一个凹槽16。该定位销17被固定在协调环13上、优选被焊接到该协调环13上。
从图2至图4可以看到,凹槽16在一侧上是开口的,这产生了该第一末端区域14A的叉状结构,如特别从图3中呈现的图中可以看到。
该调节杠杆14还具有一个第二末端区域14B,该第二末端区域被安排成邻近于该叶片支承环7、特别地位于叶片支承环7上方,并且配备有一个凹陷22,该调节轴15被固定在该凹陷中。在图2中,仅可以看见凹陷22,而图3示出了调节轴15在凹陷22中的安排的一个示意性的简化表示。调节轴15可以例如被焊接在凹陷22中。
除以上书面披露外,特此明确地参考在图1和图4中对本发明的展示性表示以补充本发明的披露。
参考符号清单
1 排气涡轮增压器
2 涡轮机
3 涡轮机叶轮
4 进气管道
5 VTG套筒
6 圆盘
7 叶片支承环
8 叶片
9 叶片轴
10 叶片杠杆
11 杠杆头
12 凹槽
13 协调环
14 调节杠杆
14A,14B 协调环的末端区域
15 调节轴
16 凹槽
17 定位销
L 增压器纵向轴线

Claims (8)

1.一种排气涡轮增压器(1)
-具有一个涡轮机(2),
·该涡轮机具有由一个进气管道(4)环绕的一个涡轮机叶轮(3),并且
-具有一个VTG套筒(5),
·该VTG套筒具有一个圆盘(6)和一个叶片支承环(7),它们界定了该进气管道(4),并且
·该VTG套筒具有多个叶片(8),这些叶片被安排在该进气管道(4)中并且通过多个可旋转的叶片轴(9)来安装在该叶片支承环(7)中,这些叶片轴连接到多个叶片杠杆(10)上,这些叶片杠杆的杠杆头(11)接合到一个协调环(13)中的多个相关联的凹槽(12)之中,该协调环环绕在该叶片支承环(7)的外侧上,并且
·该VTG套筒具有一个调节杠杆(14),该调节杠杆操作性地连接至一个调节轴(15)上以便将一个调节转矩传输至该协调环(13),其中
-该调节杠杆(14)具有平坦的构型,该调节杠杆(14)在邻近于该协调环(13)的一个第一末端区域(14A)中具有一个凹槽(16),该调节杠杆的该凹槽接合在一个定位销(17)的周围,该定位销被固定在该协调环(13)上,
-这些叶片杠杆(10)是带曲柄的。
2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器,其中该调节杠杆(14)的该凹槽(16)在一侧上是开口的。
3.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器,其中该调节杠杆(14)具有一个第二末端区域(14B),该第二末端区域邻近于该叶片支承环(7)并且配备有一个凹陷(22),该调节轴(15)被固定在该凹陷中。
4.根据权利要求1或2所述的排气涡轮增压器,其中该定位销(17)是焊接到该协调环(13)上的。
5.一种排气涡轮增压器(1)的VTG套筒(5),
-具有一个圆盘(6)和一个叶片支承环(7),它们界定了进气管道(4),
-具有多个叶片(8),这些叶片被安排在该进气管道(4)中并且通过多个可旋转的叶片轴(9)来安装在该叶片支承环(7)中,这些叶片轴连接到多个叶片杠杆(10)上,这些叶片杠杆的杠杆头(11)接合到一个协调环(13)中的多个相关联的凹槽(12)之中,该协调环环绕在该叶片支承环(7)的外侧上,并且
-具有一个调节杠杆(14),该调节杠杆操作性地连接至一个调节轴(15)上以便将一个调节转矩传输至该协调环(13),其中
-该调节杠杆(14)具有平坦的构型,该调节杠杆(14)在邻近于该协调环(13)的一个第一末端区域(14A)中具有一个凹槽(16),该调节杠杆的该凹槽接合在一个定位销(17)的周围,该定位销被固定在该协调环(13)上,
-这些叶片杠杆(10)是带曲柄的。
6.如权利要求5所述的VTG套筒,其中该调节杠杆(14)的该凹槽(16)在一侧上是开口的。
7.如权利要求5或6所述的VTG套筒,其中该调节杠杆(14)具有一个第二末端区域(14B),该第二末端区域邻近于该叶片支承环(7)并且配备有一个凹陷(22),该调节轴(15)被固定在该凹陷中。
8.根据权利要求5或6所述的VTG套筒,其中该定位销(17)是焊接到该协调环(13)上的。
CN201380019676.9A 2012-04-27 2013-04-19 排气涡轮增压器及其vtg套筒 Active CN104220721B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012008588.5 2012-04-27
DE102012008588 2012-04-27
PCT/US2013/037328 WO2013163024A1 (en) 2012-04-27 2013-04-19 Exhaust-gas turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104220721A CN104220721A (zh) 2014-12-17
CN104220721B true CN104220721B (zh) 2018-01-19

Family

ID=49483782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380019676.9A Active CN104220721B (zh) 2012-04-27 2013-04-19 排气涡轮增压器及其vtg套筒

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9664198B2 (zh)
JP (1) JP6371760B2 (zh)
KR (1) KR102035667B1 (zh)
CN (1) CN104220721B (zh)
DE (1) DE112013001576B4 (zh)
IN (1) IN2014DN05889A (zh)
WO (1) WO2013163024A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015195766A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Borgwarner Inc. Turbocharger with adjustable vanes
DE102015014810B4 (de) * 2015-11-14 2022-08-11 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Antriebseinrichtung
US11092032B2 (en) * 2018-08-28 2021-08-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Variable vane actuating system
US11092167B2 (en) * 2018-08-28 2021-08-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Variable vane actuating system
US11371380B2 (en) 2020-12-01 2022-06-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Variable guide vane assembly and vane arms therefor
DE202021105795U1 (de) * 2021-10-22 2021-11-08 Borgwarner Inc. Stellhebel für Turbinen-VTG

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2860827A (en) * 1953-06-08 1958-11-18 Garrett Corp Turbosupercharger
JP3933455B2 (ja) * 2001-11-30 2007-06-20 株式会社小松製作所 可変ターボ過給機
EP1418311B1 (de) * 2002-11-11 2007-01-17 BorgWarner Inc. Leitgitter variabler Geometrie
DE102004043928A1 (de) * 2004-09-11 2006-04-13 Ihi Charging Systems International Gmbh Stelleinrichtung für Leitschaufeln eines Abgasturboladers
US7559199B2 (en) * 2006-09-22 2009-07-14 Honeywell International Inc. Variable-nozzle cartridge for a turbocharger
JP4905021B2 (ja) * 2006-09-25 2012-03-28 株式会社Ihi 過給機及び過給機の制御方法
JP4307500B2 (ja) * 2007-09-21 2009-08-05 株式会社豊田自動織機 可変ノズル機構付きターボチャージャ
US8523511B2 (en) * 2007-11-13 2013-09-03 Honeywell International Inc. Adaptive variable geometry turbocharger strategy
JP2009180111A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Toyota Industries Corp 可変ノズル機構付きターボチャージャ
US8122716B2 (en) * 2008-06-04 2012-02-28 Honeywell International Inc. VNT flow calibration adjustment
JP5029546B2 (ja) * 2008-09-10 2012-09-19 株式会社Ihi ターボチャージャ
DE102008053170A1 (de) * 2008-10-24 2010-04-29 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung mit variabler Turbinen-/Verdichtergeometrie, insbesondere für einen Abgasturbolader eines Kraftfahrzeugs
KR101031633B1 (ko) * 2009-04-17 2011-04-27 (주)계양정밀 가변 지오메트리 터보차져의 노즐어셈블리 및 그 제작방법
KR101144515B1 (ko) * 2009-10-27 2012-05-11 현대자동차주식회사 가변 지오메트리 터보차져의 노즐어셈블리
JP5941917B2 (ja) * 2010-09-27 2016-06-29 ボーグワーナー インコーポレーテッド ターボチャージャの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6371760B2 (ja) 2018-08-08
DE112013001576T5 (de) 2014-12-04
KR20150003832A (ko) 2015-01-09
JP2015514925A (ja) 2015-05-21
DE112013001576B4 (de) 2017-01-26
US9664198B2 (en) 2017-05-30
WO2013163024A1 (en) 2013-10-31
CN104220721A (zh) 2014-12-17
US20150086340A1 (en) 2015-03-26
KR102035667B1 (ko) 2019-10-23
IN2014DN05889A (zh) 2015-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104220721B (zh) 排气涡轮增压器及其vtg套筒
CN104632300B (zh) 可变叶片组件的同步环的驱动装置
CN205400821U (zh) 涡轮机组件及涡轮增压器
CN104870776B (zh) 排气涡轮增压器
US8967955B2 (en) Turbocharger with variable nozzle having labyrinth seal for vanes
CN104018889B (zh) 可变喷嘴单元以及可变容量型增压器
CN104220720B (zh) 排气涡轮增压器
CN105814279A (zh) 废气涡轮增压器
CN104220719A (zh) 排气涡轮增压器
JP2017508099A (ja) 圧縮機ホイール−シャフト組立体
CN105814293B (zh) 可变喷嘴单元以及可变容量型增压器
EP3036414B1 (en) Exhaust-gas turbocharger
CN104220718B (zh) 排气涡轮增压器及其vtg套筒
CN103982292B (zh) 具有一体化背板和轴承壳体的涡轮增压器压缩机
CN107208495A (zh) 用于控制涡轮发动机的变距叶片的系统
CN104769251B (zh) 排气涡轮增压器
CN105899780A (zh) 排气涡轮增压器
JP2015531845A (ja) タービンホイール
CN102606229A (zh) 一种涡轮增压器可变喷嘴组件
US10113428B2 (en) Flow rotor, in particular turbine wheel
JP6149426B2 (ja) 可変容量型過給機
CN106762817A (zh) 一种改进的可减少风量泄露的高压离心风机
CN108060944A (zh) 车用径流涡轮

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant