CN104302887B - 排气涡轮增压器的调节瓣装置 - Google Patents

排气涡轮增压器的调节瓣装置 Download PDF

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Abstract

一种配备有涡轮机壳体(2)的排气涡轮增压器(3)的调节瓣安排(1)具有一个瓣板(4)并且具有一个瓣轴(5)，该瓣轴经由一个外瓣杠杆(6)连接至驱动器(8)的调节杆(7)上，该瓣轴经由一个内瓣轴杠杆(9)连接至该瓣板(4)上，并且该瓣轴借助于一个衬套(10)而引导在该涡轮机壳体(2)中，其特征为在该衬套(10)的面侧端上的一个第一密封表面(11)、在该外瓣杠杆(6)或该内瓣轴杠杆(9)上被定位成与该第一密封表面(11)相对的一个第二密封表面(12)、以及一个成形的密封圈(13)，该成形的密封圈在截面上观察时具有至少一个空腔(14)，其中该成形的密封圈(13)同时支承在该第一密封表面(11)和第二密封表面(12)上，并且其中该成形的密封圈(13)在该瓣轴(5)的轴向方向(15)上被压缩并且变形以便施加其密封动作。

Description

排气涡轮增压器的调节瓣装置
技术领域
本发明涉及配备有涡轮机壳体的排气涡轮增压器的调节瓣装置。
背景技术
图5示出了已知的调节瓣装置100。该图示出了一个衬套110，该衬套被插入涡轮机壳体之中。一个瓣轴105被可旋转地安装在所述衬套110中。一个瓣轴杠杆109被紧固至该瓣轴105的一端上。所述瓣轴杠杆109连接至一个瓣板104上，例如用于打开和关闭一个废气门管道。该瓣轴105与该衬套110之间的密封是借助于两个活塞环101实现的，这两个活塞环被居中地安排在该瓣轴105中。该已知的调节瓣装置100不能充分补偿在操作过程中由于运行游隙、倾斜和旋转产生的这些空隙和游隙，这样就不能令人满意地防止具有烟灰的排气作为泄露气体逸出到发动机周围。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种调节瓣装置，这种调节瓣装置以一种可靠的方式允许了该衬套与该瓣轴之间的密封。
该目标通过以下技术方案的特征来实现。
一种配备有涡轮机壳体的排气涡轮增压器的调节瓣装置，
-具有一个瓣板，并且
-具有一个瓣轴，
•该瓣轴经由一个外瓣杠杆连接至一个驱动器的调节杆上，
•该瓣轴经由一个内瓣轴杠杆连接至该瓣板上，并且
•该瓣轴借助于一个衬套而引导在该涡轮机壳体中，
-在该衬套的面侧端上的一个第一密封表面，
-在该外瓣杠杆或该内瓣轴杠杆上的一个第二密封表面，该第二密封表面被定位成与该第一密封表面相对，以及
-一个成形的密封圈，该成形的密封圈在截面中观察时具有至少一个空腔，其中该成形的密封圈同时支承在该第一密封表面和第二密封表面上，并且其中该成形的密封圈在该瓣轴的轴向方向上被压缩并且变形以便实施其密封动作。
一种针对配备有涡轮机壳体的排气涡轮增压器的调节瓣装置，
-具有一个瓣板，并且
-具有一个瓣轴，
•该瓣轴经由一个外瓣杠杆连接至一个驱动器的调节杆上，
•该瓣轴经由一个内瓣轴杠杆连接至该瓣板上，并且
•该瓣轴借助于一个衬套而引导在该涡轮机壳体中，
-在该衬套上的一个第一密封表面，该第一密封表面面朝该瓣轴，
-在该瓣轴上的一个第二密封表面，该第二密封表面被定位成与该第一密封表面相对，并且
-一个成形的密封圈，该成形的密封圈在截面中观察时具有至少一个空腔，其中该成形的密封圈同时支承在该第一密封表面和第二密封表面上，并且其中该成形的密封圈在该瓣轴的径向方向上被压缩并且变形以便施加其密封动作。
以下技术方案在各自情况下涉及本发明的有利实施例。
在上述第一种调节瓣装置的一种实施例中，该衬套中形成了一个凹槽，该凹槽在该轴向方向上向外开放并且用于接收该成形的密封圈。
在上述第二种调节瓣装置的一种实施例中，在该衬套中形成了一个凹槽，该凹槽在该径向方向上向内开放并且在轴向方向上向外开放、并且用于接收该成形的密封圈。
在上述一种调节瓣装置的一种实施例中，该成形的密封圈借助于相对于彼此不平行的两个支腿而在截面上观察时具有V形形式，其中该成形的密封圈仅通过这些支腿的自由端支承在该第一和第二密封表面上。
在上述一种调节瓣装置的一种实施例中，该成形的密封圈在截面上观察时具有S形。
在上述一种调节瓣装置的一种实施例中，该第一密封表面被安排成平行于该第二密封表面。
在上述一种调节瓣装置的一种实施例中，该成形的密封圈是由金属构成。
在上述一种调节瓣装置的一种实施例中，该成形的密封圈被安排在二次力通量中。
根据本发明的密封在各自情况下是借助于一个成形的密封圈来实现的，该密封圈被安排在该衬套的面侧端上。该成形的密封圈可以被轴向地压缩并且在此过程中在该衬套的面侧端与该外瓣杠杆或内瓣轴杠杆之间提供密封。替代地，该成形的密封圈能够被径向地压缩。在这种径向安排的情况下，该成形的密封圈在该瓣轴与该衬套的向内定向的壁之间提供密封。
在这两种情况下，根据本发明使用了一个成形的密封圈，该成形的密封圈在其截面上观察时具有至少一个空腔。具体而言，该成形的密封圈具有V形或S形形式。由于所述空腔，该成形的密封圈有可能在该轴线或径向方向上在一个适当程度上被压缩或变形。该成形的密封圈的变形在该成形的密封圈中产生了一个应力，该应力抵消了该变形力并且因此致使该成形的密封件施加其密封动作。
该外瓣杠杆或该内瓣轴杠杆还可以与该瓣轴一件式制造而成。
该成形的密封圈具体是由金属制造的并且被安排在该二次力通量（secondaryforce flux）中以便避免所不允许的强烈压缩。
通过该调节瓣装置的这种新设计，实现了对操作过程中产生的空隙和游隙进行补偿并且基本上防止了排气和烟灰的逸出。因此还解决了烟灰污染相邻部件以及排气进入驾驶室内的问题。消除了到环境中的排放，并且排气和烟灰仅可以经由催化转化器和微粒过滤器而进入大气中。
附图说明
本发明的进一步的细节、优点和特征将通过参照附图从以下对多个示例性实施例的说明中变得清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明的一个排气涡轮增压器的透视截面图示，
图2示出了根据本发明的第一示例性实施例的调节瓣装置的详图，
图3示出了根据本发明的第二示例性实施例的调节瓣装置的详图，
图4示出了根据本发明的第三示例性实施例的调节瓣装置的详图，并且
图5示出了根据现有技术的一个调节瓣装置。
具体实施方式
图1展示了一个排气涡轮增压器3，该排气涡轮增压器具有一个涡轮机壳体2，在该涡轮机壳体中可以安排一个根据本发明的调节瓣装置1，该调节瓣装置将参照图2至图4进行更详细的解释。
图1示出了该调节瓣装置1的基本设计，该调节瓣装置包括用于打开和关闭废气门管道的一个瓣板4。该瓣板4经由一个内瓣轴杠杆9连接至瓣轴5上。所述瓣轴5穿过该涡轮机壳体2延伸到外部。一个外瓣杠杆6被紧固至该瓣轴5的外端上。瓣杠杆6进而连接至一个调节杆7上。调节杆7借助于驱动器8而移动。
图2详细示出了调节瓣装置1的第一示例性实施例。根据图2，一个衬套10被定位在该涡轮机壳体2中。瓣轴5被可旋转地接收在所述衬套10中。轴向方向15和径向方向16是关于瓣轴5来限定的。在该衬套10的面侧端上形成了一个凹槽19。在这个示例性实施例中，凹槽19在径向方向16上向外开放并且在轴向方向15上向外开放。一个成形的密封圈13被安排在该凹槽19中。
衬套10的面侧端构成了一个第一密封表面11。一个第二密封表面12被定位成与所述第一密封表面11相对。该第二密封表面12是在该瓣杠杆6上形成的。该成形的环13在所述两个密封表面11、12之间提供了密封。
在这个示例性实施例中，该成形的密封圈13具有V形形式。在截面中观察时该V形形式包括一个第一支腿17和一个第二支腿18。所述两个支腿17、18不是彼此平行的，这样使得每个支腿17、18具有一个自由端并且这些支腿17、18的另一端彼此相连接。这些支腿17、18的自由端支承在密封表面11、12上。该密封动作由于该成形的密封圈13在轴向方向15上的轴向压缩和变形而产生。由于所述变形，在该成形的密封圈13中产生到了一个应力，这样使得该成形的密封圈13将其支腿17、18压靠在密封表面11、12上。
凹槽19在轴向方向15上具有一个凹槽深度20。凹槽深度20被选择成使得避免该成形的密封圈13的过度强烈的压缩。确切地说，在该成形的密封圈13被毁坏之前，该瓣杠杆6抵住该衬套10并且该成形的密封圈13被牢固地接收在该凹槽19内。
该成形的密封圈13具有一个空腔14。由于所述空腔14，该成形的密封圈13明显不同于盘形形式的简单密封件。空腔14对于在该成形的密封圈13被压缩时实现该成形的密封圈的足够变形并且因此还对于在该成形的密封件13中累积足够的应力而言是重要的。
图3示出了第二示例性实施例的调节瓣装置1。在所有示例性实施例中，相同的或功能相同的部件是用相同的参考符号来标注的。前两个示例性实施例的不同之处在于第二示例性实施例中该成形的密封圈具有S形形式。因此，该成形的密封圈13具有两个空腔14。而且在第二示例性实施例中，该成形的密封圈13在该轴向方向15上被压缩。
图4示出了第三示例性实施例的调节瓣装置1。在所有示例性实施例中，相同的或功能相同的部件是用相同的参考符号来标注的。在第三示例性实施例中，该成形的密封圈13具有带两个支腿17、18的V形形式。然而，与该第一示例性实施例相比，在第三示例性实施例中该成形的密封圈13的V形在轴向方向15上开放。
在第三示例性实施例中，该成形的密封圈13是在径向方向16上支撑的。这需要在衬套10的内壁上具有一个第一密封表面11，该第一密封表面面朝该瓣轴5。第二密封表面12对应地被限定在该瓣轴5的侧表面上。衬套10的面侧端上的凹槽19因此在轴向方向15上向外开放并且在径向方向16上向内开放。该成形的密封圈13再次通过其支腿17、18的自由端支承在密封表面11、12上。
尽管以上已经基于调节瓣装置的实例对本发明进行了解释，但是该密封安排也可以用在具有可变涡轮机几何形状的排气涡轮增压器中。
除了本发明的以上书面说明外，为了其额外的披露特此明确地参考在图1和图4中对本发明的图解展示。
参考符号清单
1 调节瓣装置
2 涡轮机壳体
3 排气涡轮增压器
4 瓣板
5 瓣轴
6 外瓣杠杆
7 调节杆
8 驱动器
9 内瓣轴杠杆
10 衬套
11 第一密封表面
12 第二密封表面
13 成形的密封件
14 空腔
15 轴向方向
16 径向方向
17 第一支腿
18 第二支腿
19 凹槽
20 凹槽深度
100 根据现有技术的调节瓣装置
101 根据现有技术的活塞环
104 根据现有技术的瓣板
105 根据现有技术的瓣轴
109 根据现有技术的瓣轴杠杆
110 根据现有技术的衬套

Claims (10)

1.一种配备有涡轮机壳体（2）的排气涡轮增压器（3）的调节瓣装置（1），
-具有一个瓣板（4），并且
-具有一个瓣轴（5），
•该瓣轴经由一个外瓣杠杆（6）连接至一个驱动器（8）的调节杆（7）上，
•该瓣轴经由一个内瓣轴杠杆（9）连接至该瓣板（4）上，并且
•该瓣轴借助于一个衬套（10）而引导在该涡轮机壳体（2）中，
其特征为
-在该衬套（10）的面侧端上的一个第一密封表面（11），
-在该外瓣杠杆（6）或该内瓣轴杠杆（9）上的一个第二密封表面（12），该第二密封表面被定位成与该第一密封表面（11）相对，以及
-一个成形的密封圈（13），该成形的密封圈在截面中观察时具有至少一个空腔（14），其中该成形的密封圈（13）同时支承在该第一密封表面（11）和第二密封表面（12）上，并且其中该成形的密封圈（13）在该瓣轴（5）的轴向方向（15）上被压缩并且变形以便实施其密封动作。
2.如权利要求1所述的调节瓣装置，其中在该衬套（10）中形成了一个凹槽（19），该凹槽在该轴向方向（15）上向外开放并且用于接收该成形的密封圈（13）。
3.一种针对配备有涡轮机壳体（2）的排气涡轮增压器（3）的调节瓣装置（1），
-具有一个瓣板（4），并且
-具有一个瓣轴（5），
•该瓣轴经由一个外瓣杠杆（6）连接至一个驱动器（8）的调节杆（7）上，
•该瓣轴经由一个内瓣轴杠杆（9）连接至该瓣板（4）上，并且
•该瓣轴借助于一个衬套（10）而引导在该涡轮机壳体（2）中，
其特征为
-在该衬套（10）上的一个第一密封表面（11），该第一密封表面面朝该瓣轴（5），
-在该瓣轴（5）上的一个第二密封表面（12），该第二密封表面被定位成与该第一密封表面（11）相对，并且
-一个成形的密封圈（13），该成形的密封圈在截面中观察时具有至少一个空腔（14），其中该成形的密封圈（13）同时支承在该第一密封表面（11）和第二密封表面（12）上，并且其中该成形的密封圈（13）在该瓣轴（5）的径向方向（16）上被压缩并且变形以便施加其密封动作。
4.如权利要求3所述的调节瓣装置，其中在该衬套（10）中形成了一个凹槽（19），该凹槽在该径向方向（16）上向内开放并且在轴向方向（15）上向外开放、并且用于接收该成形的密封圈（13）。
5.如以上权利要求之一中所述的调节瓣装置，其中该成形的密封圈（13）借助于相对于彼此不平行的两个支腿（17，18）而在截面上观察时具有V形形式，其中该成形的密封圈（13）仅通过这些支腿（17，18）的自由端支承在该第一和第二密封表面（11，12）上。
6.如权利要求1至4之一所述的调节瓣装置，其中该成形的密封圈（13）在截面上观察时具有S形。
7.如权利要求1至4之一中所述的调节瓣装置，其中该第一密封表面（11）被安排成平行于该第二密封表面（12）。
8.如权利要求1至4之一中所述的调节瓣装置，其中，该成形的密封圈（13）是由金属构成。
9.如权利要求1－4之一中所述的调节瓣装置，其中，该成形的密封圈（13）被安排在二次力通量中。
10.一种排气涡轮增压器（3）
-具有一个涡轮机壳体（2），并且
-具有如以上权利要求之一所述的被安排在该涡轮机壳体（2）中的一个调节瓣装置（1）。
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