CN104395581B - 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(10)；以及一个用于打开和关闭该废气门管道(10)的关闭元件(13)，其中该关闭元件(13)包括一个套筒(14)，该套筒被插入到该涡轮机壳体(2)中；以及一个活塞(22)，该活塞在该套筒(14)内被引导以便沿一个纵轴线(L)是可移动的，其中该套筒(14)具有多个孔(15，16)，在这些孔处该废气门管道(5)开放进入该套筒(14)的内部。

Description

排气涡轮增压器
本发明涉及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。
此类增压压力调节瓣安排的缺点是必须制造并组装大量的单独部件。
因此，本发明的一个目的是提供一种排气涡轮增压器，这种涡轮增压器具有更简单的构造并且更易于组装。
这一目的是通过如下特征来实现的：所述排气涡轮增压器包括：一个涡轮机壳体，该涡轮机壳体具有一个涡轮机壳体入口和一个涡轮机壳体出口，并且该涡轮机壳体在该涡轮机壳体入口与该涡轮机壳体出口之间具有一个废气门管道；以及一个用于打开和关闭该废气门管道的关闭元件，其中该关闭元件包括一个套筒，该套筒被插入到该涡轮机壳体中，以及一个活塞，该活塞在该套筒内被引导以便沿一个纵轴线是可移动的，其中该套筒具有多个孔，在这些孔处该废气门管道开放进入该套筒的内部。
根据本发明，一个线性可移动的活塞被用来打开和关闭该废气门管道。根据本发明，提供了一个套筒以便将该活塞的导承件与该涡轮机壳体进行热解耦。具体而言，在该套筒和该涡轮机壳体之间形成一个间隔，该间隔足够大以便确保即使在该涡轮机壳体热膨胀的情况下该套筒也保持不变形。
该废气门管道从该涡轮机叶片的撞击气流上游的该涡轮机壳体入口处分叉并且通到该涡轮机壳体出口而绕过了该涡轮机叶片。根据本发明，带有在其中被导向的活塞的套筒被安排在所述废气门管道中。从该涡轮机壳体的入口延伸的废气门管道经由在该套筒内的一个第一孔开放。该废气门管道经由一个第二孔继续向前延伸到该涡轮机壳体出口。该废气门管道由此根据该套筒内的活塞的位置被打开或关闭。
优选提供的是该第一孔是平行于该套筒的纵轴线、或在该活塞的末端侧上安排的。该第二孔（排气经由该孔离开该套筒的内部）是垂直于该纵轴线、或在该活塞的侧表面上安排的。为了改善该活塞与套筒之间的摩擦，在该活塞的侧表面上提供了一个活塞环。
为了该活塞的运动与定位，该活塞经由一个活塞杆被连接到一个致动器上。所述致动器优选是气动地、电动地或液压地可致动的控制元件。该活塞杆优选是导向通过一个闭合该套筒的盖体的。该活塞可以刚性地或经由一个接头被连接到该活塞杆上以便确保沿纵轴线的一个线性运动。如果需要该活塞杆可以是相对该盖体密封开的。
该涡轮机壳体与该套筒之间的热耦合（具体是由该间隔产生的）导致该活塞与该套筒之间的滑动表面的磨损减少并且导致热变形减少，由此维持了该废气门导管中的关闭元件的密封作用。
本发明的进一步的细节、优点和特征可以参照附图从一个示例性实施例的以下说明中变得清楚，在附图中：
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的排气涡轮增压器的一个示意性地简化视图，并且
图2示出了根据本发明的该示例性实施例的排气涡轮增压器的一个细节。
排气涡轮增压器1的该示例性实施例将基于图1和图2在下面详细进行解释。
图1以一个示意性简化的视图示出了排气涡轮增压器1。所述排气涡轮增压器包括一个涡轮机壳体2、一个轴承壳体3以及一个压缩机壳体4。一个轴5被可旋转地安装在该轴承壳体3中。一个涡轮机叶轮6被在涡轮机壳体2中安置在该轴5的一端上。一个压缩机叶轮7被在涡轮机壳体4中安置在该轴5的另一端上。
在该涡轮机壳体中形成一个涡轮机壳体入口8和一个涡轮机壳体出口9。在该排气涡轮增压器1运行过程中，排气经由该涡轮机壳体入口8流动至该涡轮机叶轮6上。在排气流动到该涡轮机叶轮6上之后，排气经由该涡轮机壳体出口9离开该排气涡轮增压器1。通过这种旋转的涡轮机叶轮6和该轴5，该压缩机叶轮7也开始旋转、并且因此对用于内燃发动机的充入空气进行压缩。
一个废气门管道10从该涡轮机壳体入口8通到该涡轮机壳体出口9而绕过了该涡轮机叶轮6。一个用于打开和关闭该废气门管道10的关闭元件13是形成在该废气门管道10中的。该废气门管道10的一个第一部分11从该涡轮机壳体入口8通到该关闭元件13。该废气门管道10的一个第二部分12从该关闭元件13通到该涡轮机壳体出口9。
图2详细地示出了集成到该涡轮机壳体2上的关闭元件13。此外，图2示出了形成为该涡轮机壳体2中的一个管道的涡轮机壳体入口8。所述涡轮机壳体入口8通到该涡轮机叶轮6。该废气门管道10的第一部分11从该涡轮机壳体入口8处分叉。该第一部分11通向插入到该涡轮机壳体2中的一个套筒14。从所述套筒14出发，该废气门管道10的第二部分12通到该涡轮机壳体出口9上。
该套筒14具有一个第一孔15以及一个第二孔16。该废气门管道10的第一部分11开放进入该第一孔15。在该废气门管道10的第二部分12上形成该第二孔16，从而可以通过该第二孔16和该第二部分12将所指示的排气流动25引导到该涡轮机壳体出口9。
该套筒14具有一个纵轴线L。该第一孔15在平行于该纵轴线L的方向上将排气引导进入该套筒14的内部。排气经由该第二孔16相对于该纵轴线L横向地离开该套筒14的内部。
在该套筒14上垂直于该纵轴线L形成一个联接环17。所述联接环17抵靠在该涡轮机壳体2上。一个盖体18是垂直于该纵轴线L的并且封闭该套筒14。该盖体18和该联接环17借助于一个螺纹连接19而被连接到该涡轮机壳体2上。
在该套筒14与该涡轮机壳体2之间形成一个间隔20。一个密封环21被安置在该第一孔15与该第二孔16之间的所述间隔20中。该间隔20具有一个间隔宽度26。该间隔20是在该套筒14的整个长度上并且在围绕该套筒14的整个圆周上形成的。也同样在该套筒14的末端侧（尤其是在该第一孔15形成的那一侧）提供该套筒14与该涡轮机壳体2之间的间隔20。
一个活塞22在该套筒14内被引导以便沿着该纵轴线L是纵向地可移动的。在该套筒14中经由活塞环23以一种可滑动移动的方式接收该活塞22。排气从该第一孔15到该第二孔16的贯穿流动根据该活塞的位置而被开启或关闭。
该活塞22经由一个活塞杆24被连接到一个致动器上（未示出）。该活塞杆24延伸通过盖体18。
该间隔宽度26被选择成足够大以便该套筒14在该涡轮机壳体2中的热膨胀正常发生的过程中尽可能少的变形。由此确保了该整个关闭元件13以一种密封的方式、少磨损地起作用。
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2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 轴承壳体
4 压缩机壳体
5 轴
6 涡轮机叶轮
7 压缩机叶轮
8 涡轮机壳体入口
9 涡轮机壳体出口
10 废气门管道
11 第一部分
12 第二部分
13 关闭元件
14 套筒
15 第一孔
16 第二孔
17 联接环
18 盖体
19 螺纹连接
20 间隙
21 密封圈
22 活塞
23 活塞环
24 活塞杆
25 流动
26 间隔宽度

Claims (7)

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（10），以及
- 一个用于打开和关闭该废气门管道（10）的关闭元件（13），
其中
- 该关闭元件（13）包括一个套筒（14），该套筒被插入到该涡轮机壳体（2）中，以及一个活塞（22），该活塞在该套筒（14）内被引导以便沿一个纵轴线（L）是可移动的，
- 其中该套筒（14）具有多个孔（15，16），在这些孔处该废气门管道（10）开放进入该套筒（14）的内部，
在该套筒（14）与涡轮机壳体（2）之间具有用于该套筒（14）与涡轮机壳体（2）的热解耦的一个间隔（20），该间隔（20）是在该套筒（14）的整个长度上并且在围绕该纵轴线（L）的整个圆周上形成的，其中一个密封圈（21）被安排在该间隔（20）中。
2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器，其中该废气门管道（5）在第一孔（15）处平行于该纵轴线（L）地开放进入套筒（14）并且在第二孔（16）处相对于该纵轴线（L）横向地进入。
3.如权利要求2所述的排气涡轮增压器，其中该废气门管道（5）从该涡轮机壳体入口（8）延伸的那个部分在该第一孔（15）处开放，并且该废气门管道（5）通到该涡轮机壳体出口（9）的那个部分在该第二孔处开放。
4.如权利要求2或3所述的排气涡轮增压器，其中该密封圈（21）被安排在该第一孔（15）与该第二孔（16）之间的间隔（20）中。
5.如权利要求1至3中任一项所述的排气涡轮增压器，其中该套筒（14）以一个联接环（17）抵靠在该涡轮机壳体（2）上。
6.如权利要求1至3中任一项所述的排气涡轮增压器，其中，该套筒（14）是借助于一个盖体（18）来闭合的。
7.如权利要求1至3中任一项所述的排气涡轮增压器，其特征为将该活塞（22）连接到一个致动器的活塞杆（24）。
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