CN104364492B - 排气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排气涡轮增压器(1)，包括一个涡轮机壳体(2)，该涡轮机壳体具有一个用于排气的涡轮机壳体入口(8)和一个涡轮机壳体出口(9)，并且该涡轮机壳体在该涡轮机壳体入口(8)与该涡轮机壳体出口(9)之间具有一个废气门管道(19)；以及一个阀瓣安排(10)，该阀瓣安排具有一个用于打开和关闭该废气门管道(19)的可枢转的阀瓣板，其中该阀瓣板是一个弹性的弹簧盘(11)的形式。

Description

排气涡轮增压器
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种排气涡轮增压器。
对于增压压力调节而言，该属类的排气涡轮增压器配备有一个废气门管道，该废气门管道将涡轮机入口连接到涡轮机出口，而绕过了涡轮机叶轮。当获得了所需要的增压压力时，至少一部分排气流量可以通过所述废气门或旁路管道而越过该涡轮机或越过该涡轮机叶轮。为了打开和关闭所述废气门管道，提供了一个废气门瓣，该废气门瓣也被称为增压压力调节瓣。所述增压压力调节瓣经一个联接件被连接到致动器上，该致动器可以是例如一个气动控制盒或者一个电力控制盒的形式。
本发明的一个目的是提供一种根据权利要求1的前序部分所指明类型排气涡轮增压器，该排气涡轮增压器在生产及组装成本低的同时，能够以一种有效的方式运行并且需要的维护少。具体而言，本发明的一个目的是设计用于废气门管道的阀瓣安排使其尽可能的简单并且尽可能需要的少的维护。
这一目的是通过权利要求1的特征来实现的。从属权利要求体现本发明的优选改进方案。
根据本发明，该阀瓣安排的翼板是一个弹性的弹性弹簧盘的形式。此处，该弹簧盘不是该阀瓣安排内的另一个部件而是这整个阀瓣盘是一个弹性的弹簧盘的形式。因此，在该阀瓣安排的闭合态下，该弹簧盘直接抵靠在该涡轮机壳体上并且由此直接封闭该废气门管道(还有：旁路管道)。
所述弹簧盘的弹性的结果是，该弹性地可变形的弹簧盘封闭该废气门管道。此处，该弹簧盘补偿变形和例如由于部件公差而产生的倾斜位置的效应。
为了该弹簧盘的调节，一个阀瓣轴被可旋转地安装在该涡轮机壳体中。一个调节杆作用于该阀瓣轴的一端上。该调节杆例如是通过一个致动器而移动的。该弹簧盘经由一个杠杆被连接到该阀瓣轴的另一端(内端)上。通过该阀瓣轴的旋转运动，该弹簧盘枢转并且该废气门管道由此被打开和关闭。尤其优选的是将形成为一个阀瓣板的弹簧盘直接且刚性地连接到有待提供的阀瓣轴上。这要求在该杠杆与阀瓣轴之间存在一个尽可能没有游隙的直接连接，并且要求在该杠杆与弹簧盘之间存在一个尽可能没有游隙的直接连接。由此特别优选提供的是该杠杆与该阀瓣轴是一件式制造的，或者在该阀瓣与杠杆之间形成一种例如焊接连接的紧密连接。为了在该杠杆与弹簧盘之间的这个尽可能直接并且尽可能没有游隙的连接，特别地该弹簧盘直接抵靠在该杠杆上。
特别优选的是在该弹簧盘中提供一个凹陷。一个销穿过所述凹陷伸出。该销或者被连接到该杠杆上或者是该杠杆的一个一体式组成部分。该弹簧由此被夹在该销的头部与杠杆之间或者在该杠杆与安装到该销上的对应物之间。该对应物或者被拧紧到该销上或者被焊接到该销上。
该弹簧盘到该阀瓣轴上的直接并且刚性的连接的结果是，基本上防止了所述部件之间的振动，这样使得声学问题和振动引起的显著的摩擦磨损都不会产生。
本发明的进一步的细节、优点和特征将通过参照附图从多个示例性实施例的以下说明中显现出来，在附图中：
图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的一个排气涡轮增压器，
图2和图3示出了根据本发明的该第一示例性实施例的排气涡轮增压器的一个阀瓣安排，
图4示出了根据本发明的第二示例性实施例的排气涡轮增压器的一个阀瓣安排，
图5示出了根据本发明的第三示例性实施例的排气涡轮增压器的一个阀瓣安排，
图6示出了根据本发明的第四示例性实施例的排气涡轮增压器的一个阀瓣安排，并且
图7示出了根据本发明的第五示例性实施例的排气涡轮增压器的一个阀瓣安排。
图1以一个局部剖开图示示出了排气涡轮增压器1。在图1中总体地示出的排气涡轮增压器的构造应用于所有示例性实施例。根据图1，该排气涡轮增压器1包括一个涡轮机壳体2、一个压缩机壳体3以及一个安排在该涡轮机壳体2与该压缩机壳体3之间的轴承壳体4。一个涡轮机叶轮5被安排在涡轮机壳体2中。一个轴6被可旋转地安装在该轴承壳体4中。一个压缩机叶轮7被布置在压缩机壳体3中。该涡轮机叶轮5和该压缩机叶轮7在旋转意义上协同地安装在轴6上。排气经由一个涡轮机壳体入口8被引入。所述排气流动到该涡轮机叶轮5上并且经由一个涡轮机壳体出口9离开该安排。该涡轮机叶轮5被排气置于旋转状态。由此，该压缩机叶轮7通过轴6而同样被置于旋转状态。一个内燃发动机的充入空气是通过该压缩机叶轮7来压缩的。
在该涡轮机壳体2中形成了一个废气门管道19(见图3)。经由所述废气门管道19，排气可以直接从该涡轮机壳体入口8被引入该涡轮机壳体出口9中，而绕过了该涡轮机叶轮5。该废气门管道19可以通过一个阀瓣安排10来闭合。
该阀瓣安排10包括一个阀瓣板，根据本发明，该阀瓣板是一个弹簧盘11的形式。所述弹簧盘11密封地抵靠在该涡轮机壳体2上，并且由此当该阀瓣安排10处于关闭状态时使得该废气门管道19闭合。
该弹簧盘11通过一个杠杆12而被连接到该阀瓣轴13上。该阀瓣轴13被可旋转地安排在涡轮机壳体2中。一个调节杆14作用于该阀瓣轴13的外端上。该调节杆14是通过一个例如气动的控制盒的致动器15而移动的。
在此处所示的多个示例性实施例中，相同的或功能相同的部件是用相同的参考符号来标注的。图2至图7是该阀瓣安排10的多个示意性的简化图示。
图2和图3示出了根据该第一示例性实施例的阀瓣安排10的详细设计。如从图2中可以看到，阀瓣轴13通过一个滑动轴承23被可旋转地容纳在该涡轮机壳体2中。该阀瓣轴13优选与该杠杆12是一件式制造的。替代地，也有可能该阀瓣轴13与杠杆12之间是高度刚性的螺纹连接或焊接连接。
图3详细地示出了该杠杆12与该弹簧盘11之间的连接。在该弹簧盘11中提供了一个中央凹陷。该弹簧盘11直接抵靠在该杠杆12上。带有一个销头部17的销16穿过该凹陷被插入到该弹簧盘中并且被拧紧到该杠杆12上。该弹簧盘11由此被夹在该销头部17与该杠杆12之间。在所示的实例中，该销头部17面向该废气门管道19。
该弹簧盘11上的环形的、完全环绕的密封表面被设计成一个完全环绕的珠缘18。
图4示出一个第二示例性实施例。此处，该销头部17是形成为比在第一示例性实施例中要大得多。该销头部17具有一个头部高度20。该废气门管道19的直径21是垂直于该头部高度20测量的。该头部高度20的量是该直径21的至少30％。为了在该废气门管道19中存在用于该整个销头部17的空间，该废气门管道19朝向该涡轮机壳体出口9呈喇叭形张开。
图5示出一个第三示例性实施例。在该第三示例性实施例中，该销16与该杠杆12是一件式制造的。一个对应物22在面向该废气门管道19的一侧上被安装在该销16上。该弹簧盘11由此被夹在该杠杆12与该对应物22之间。该对应物22是焊接到该销16上的。
图6示出一个第四示例性实施例。该第四示例性实施例中，该弹簧盘11通过一个焊接到该销16上的对应物22同样被夹住。在第四个示例性实施例中，该弹簧盘11的密封表面是一个朝向该废气门管道19向前弯折的表面。
图7示出一个第五示例性实施例。在该第五示例性实施例中，该销16与该杠杆12是一件式制造的。在销16上形成一个螺纹。因此，该对应物22是螺母的形式。该弹簧盘11被夹在该对应物22与该杠杆12之间。该密封表面是一个珠缘18的形式。
在不同的示例性实施例中所示的弹簧盘11的密封表面的设计是与该弹簧盘11与杠杆12之间所示连接的不同实例相独立的。例如，在每一个示例性实施例中，该密封表面可以由此或者是珠缘18的形式或者是朝向该废气门19弯折的一个表面。
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7中对本发明的图解展示。
参考符号清单
1 排气涡轮增压器
2 涡轮机壳体
3 压缩机壳体
4 轴承壳体
5 涡轮机叶轮
6 轴
7 压缩机叶轮
8 涡轮机壳体入口
9 涡轮机壳体出口
10 阀瓣安排
11 弹簧盘(阀瓣板)
12 杠杆
13 阀瓣轴
14 调节杆
15 致动器
16 销
17 销头部
18 珠缘
19 废气门管道
20 头部高度
21 该废气门管道的直径
22 对应物
23 滑动轴承

Claims (10)

1.一种排气涡轮增压器（1），包括：
- 一个涡轮机壳体（2）
• 该涡轮机壳体具有针对排气的一个涡轮机壳体入口（8）和一个涡轮机壳体出口（9），并且
• 该涡轮机壳体在该涡轮机壳体入口（8）与该涡轮机壳体出口（9）之间具有一个废气门管道（19），以及
- 一个阀瓣安排（10），该阀瓣安排具有用于打开和关闭该废气门管道（19）的可枢转的阀瓣板，
其中
- 该阀瓣板是一个弹性的弹簧盘（11）的形式。
2.如权利要求1中所述的排气涡轮增压器，其中该弹簧盘（11）被安排成当该阀瓣安排（10）处于关闭状态时与该涡轮机壳体（2）产生直接的密封接触。
3.如以上权利要求之一所述排气涡轮增压器，其中该阀瓣安排（10）包括一个可旋转地安装在该涡轮机壳体（2）中的阀瓣轴（13）并且包括一个杠杆（12），其中该杠杆（12）以在旋转意义上相连的方式将该弹簧盘（11）连接到该阀瓣轴（13）上。
4.如权利要求3所述的排气涡轮增压器，其中该阀瓣轴（13）与该杠杆（12）是一件式制造的，或者其中该阀瓣轴（13）是焊接到该杠杆（12）上的。
5.如权利要求3所述的排气涡轮增压器，其中该弹簧盘（11）包括一个凹陷，并且该杠杆（12）通过一个销（16）而被连接到该弹簧盘（11）上，其中该销穿过该凹陷伸出。
6.根据权利要求3所述的排气涡轮增压器，其中该弹簧盘（11）直接抵靠在该杠杆（12）上。
7.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器，其中该弹簧盘（11）的一个环形外部分被形成为一个密封表面。
8.如权利要求7所述的排气涡轮增压器，其中该密封表面是一个珠缘（18）的形式。
9.如权利要求7所述的排气涡轮增压器，其中该密封表面朝着该废气门管道（19）而被向前弯折。
10.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器，其中该弹簧盘（11）是用弹簧钢制造的。
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