CN105339627A - 废气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气涡轮增压器，其包括：具有压缩机叶轮的压缩机，具有涡轮机叶轮的涡轮机，其上布置有压缩机叶轮和涡轮机叶轮的轴，用于致动废气涡轮增压器的调节设备的控制杆，和用于移动控制杆的致动器；其特征在于：具有弹性元件的减震设备，该弹性元件固定连接至控制杆并在两个相反方向上从控制杆伸出。

Description

废气涡轮增压器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的废气涡轮增压器。
背景技术
在废气涡轮增压器中，有许多调节设备：一种可行的调节设备用于增压压力调节装置。所述增压压力调节装置的形式可以例如是滑动件或挡片。调节设备的第二实例是所谓的可变涡轮几何结构。在这种情况下，按顺序调节涡轮机的入口区域中的多个叶片，以便因此改变几何结构。在每种情况下，借助于控制杆和致动器移动各种调节设备。在控制杆中产生相应的震动，从而加重了邻接组件的磨损。
发明内容
本发明的目的是提供在权利要求1的前序部分中指定的类型的废气涡轮增压器，同时，其生产成本低，能够以较低维护频率且可靠方式运行。
通过权利要求1的特征来实现该目的。从属权利要求涉及本发明的优选改进。
根据本发明，已经确定控制杆中的震动应当减弱。这里，为找到一种便利且操作上可靠的方法，提出了在控制杆上安装弹性元件(若配重合适的话)。
根据本发明的减震设备并非用作传统减震器，而是至少使控制杆的固有频率偏移，使得借助该减震设备能积极地影响控制杆中的震动。
弹性元件在两个相反方向上(特别是垂直地)从控制杆伸出。配重优选地安装在弹性元件的端部。这里，可设置成使配重作为单独组件连接到弹性元件。作为替代，还对弹性元件自身进行设置以加厚其端部，使得弹性元件的加厚端部用作配重。还可利用弹性元件的固有重量，并且如果合适的话，忽略弹性元件端部的配重。
根据要对控制杆的振动特性施加的期望影响来选择配重。此外，也对应地选择对应配重距控制杆的距离。在这方面，两个相对的配重也可能在距控制杆的不同距离处。此外，可使弹性元件相对于控制杆成角度布置，以便在狭窄空间条件中容纳减震设备。
减震设备用在用于增压压力调节装置的控制杆上。所述增压压力调节装置具体地是挡片(例如废气门挡片)或滑动件的形式。此外，对减震设备优选地进行设置以在控制杆上使用，该控制杆控制废气涡轮增压器的可变涡轮几何结构。
附图说明
参考附图，在以下示例性实施例的描述中能够发现本发明进一步的细节、优点和特征，其中：
图1是根据本发明按照第一示例性实施例的废气涡轮增压器的示意性简化图，
图2示出了图1的细节，
图3根据本发明按照第一示例性实施例示出了涉及废气涡轮增压器的测试结果，
图4是根据本发明按照第二示例性实施例废气涡轮增压器的示意性简化图，以及
图5是根据本发明按照第三示例性实施例的废气涡轮增压器的示意性简化图。
在全部示例性实施例中用同样的附图标号来表示相同组件或功能上相同的部件。
具体实施方式
图1以示意性简化的、局部剖视图示出了废气涡轮增压器1。废气涡轮增压器1包括具有压缩机叶轮3并具有压缩机壳体4的压缩机2。此外，废气涡轮增压器1包括具有容纳在涡轮机壳体7内的涡轮机叶轮6的涡轮机5。压缩机叶轮3通过轴8连接到涡轮机叶轮6。
由于涡轮机叶轮6被废气流冲击，使轴8旋转，因此，借助于压缩机2压缩增压空气。
图1中的图解也示出了调节设备9。在第一示例性实施例中，调节设备9的形式为增压-压力调节机构。具体地，为此目的，调节设备包括挡片25(也是：废气门挡片)。
废气涡轮增压器1包括致动器11，在所示的示例性实施例中，致动器11借助于压缩空气而被控制。如图5中所示，同样可以使用电驱动致动器。致动器11移动控制杆10。控制杆10连接到第一杠杆12。第一杠杆12通过轴颈13连接到第二杠杆14。第二杠杆14顺次移动调节设备9的挡片25。
图1以高度简化的示意图示出了控制杆10上的减震设备15。在图2中详细示出了所述减震设备15。
图2示出了来自图1的细节。控制杆10的将被衰减的运动16被示出。减震设备15用于衰减所述运动16。减震设备15包括呈钢丝绳形式的弹性元件18。钢丝绳具有固有的减震特性。该减震特性源于构成钢丝绳的许多金属丝之间的内部摩擦。弹性元件18通过紧固元件17(例如衬套)而被连接至控制杆10。弹性元件18在两个相反方向上从控制杆10伸出。
在各种情况下，均将一个配重19设于弹性元件18的端部上。
图3示出了从试验台上的试验得到的频率分析。在该试验中，在内燃机上对按照第一示例性实施例的废气涡轮增压器1进行了测试。这里，在减震设备15的五种不同设计的情况下确定了控制杆10中的震动。
在没有减震设备15的情况下记录了第一分布曲线20。使用具有两个配重19的薄弹性元件18确定了第二分布曲线21。使用具有无配重19的薄弹性元件18的减震设备15确定了第三分布曲线22。第四分布曲线23示出使用具有两个配重19的厚弹性元件18的结果。使用不具有配重19的厚弹性元件18确定了第五分布曲线24。
从分布曲线23和分布曲线21中可以很清楚地看出，使用具有弹性元件18及具有配重19的减震设备15可以实现震动幅度在固有频率范围内的显著降低。
然而，分布曲线22也示出：在弹性元件18的对应设计的情况下，即使不使用配重19也可以获得积极的效果。
图4以高度简化的图解示出了按照第二示例性实施例的废气涡轮增压器1。在第二示例性实施例中，调节设备9的形式同样为增压-压力调节设备。然而，在这里设置了滑动件而非挡片。再次使用控制杆10，其借助于致动器11而被移动。借助于根据本发明的减震设备15，在操作期间所产生的某些频率范围内的控制杆10纵向方向上的震动幅度可以被降低。
图5以高度简化的图解示出了按照第三示例性实施例的废气涡轮增压器1。在第三示例性实施例中，调节设备9为可变涡轮几何结构装置的形式。涡轮机5的吸入区域中的叶片借助于控制杆10和致动器11而被调节。这里也可转而使用减震设备15。
除了本发明的上述书面公开内容外，对于本发明的额外公开内容，在此明确参考图1-图5中对本发明的图解说明。
参考标记列表
1废气涡轮增压器
2压缩机
3压缩机叶轮
4压缩机壳体
5涡轮机
6涡轮机叶轮
7涡轮机壳体
8轴
9调节设备
10控制杆
11致动器
12第一杠杆
13轴颈
14第二杠杆
15减震设备
16运动
17紧固元件
18弹性元件
19配重
20-24分布曲线
25截流元件

Claims (10)

1.一种废气涡轮增压器(1)，其包括：
-压缩机(2)，所述压缩机(2)具有压缩机叶轮(3)，
-涡轮机(5)，所述涡轮机(5)具有涡轮机叶轮(6)，
-控制杆(10)，所述控制杆(10)用于致动所述废气涡轮增压器(1)的调节设备(9)，以及
-致动器(11)，所述致动器(11)用于移动所述控制杆(10)，
其特征在于：
-具有弹性元件(18)的减震设备(15)，所述弹性元件(18)固定连接至所述控制杆(10)，并且所述弹性元件(18)在两个相反方向上从所述控制杆(10)伸出。
2.如权利要求1所述的废气涡轮增压器，其中配重(19)布置于所述弹性元件(18)的两个相反端中的每一端上。
3.如前述权利要求中任一项所述的废气涡轮增压器，其中两个所述配重(19)与所述控制杆(10)的距离不同。
4.如权利要求1和权利要求2中任一项所述的废气涡轮增压器，其中两个所述配重(19)与所述控制杆(10)的距离相等。
5.如前述权利要求中任一项所述的废气涡轮增压器，其中所述弹性元件(18)为钢丝绳。
6.如权利要求5所述的废气涡轮增压器，其中所述钢丝绳的厚度为1mm至10mm，优选地为2mm至7mm。
7.如前述权利要求中任一项所述的废气涡轮增压器，其中所述调节设备(9)为具有打开或关闭流动开口的截流元件(25)的增压压力调节装置。
8.如权利要求7所述的废气涡轮增压器，其中所述截流元件(25)为挡片或滑动件。
9.如前述权利要求中任一项所述的废气涡轮增压器，其中所述调节设备为可变涡轮几何结构装置，其中所述涡轮机(5)的流入区域中的多个叶片是可调的。
10.如前述权利要求中任一项所述的废气涡轮增压器，其中所述弹性元件(18)成角度延伸远离所述控制杆(10)。
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