CN107735553A - 转流阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节在内燃机的进气系统中的压力的转流阀(1)，具有壳体(2)，还具有形成在壳体(2)中的流动路径，其中，该流动路径可以通过可落座到阀座上的活塞(14)开放和/或封闭，其中，活塞(14)与销(4)连接，可以借助于能电磁地产生的力使销运动，其中，销(4)的运动被传递到活塞(14)上，其中，销(4)在转流阀(1)内的支承通过正好一个滑动套筒(5)实现，其中，销(4)可以相对于滑动套筒(5)运动。

Description

转流阀
技术领域
本发明涉及一种用于调节在内燃机的进气系统中的压力的转流阀/急泄阀(Schubumluftventil)，其具有壳体，还具有形成在壳体中的流动路径，其中，该流动路径可以通过能落座到阀座上的活塞开放和/或封闭，其中，活塞与销连接，该销可以借助于能电磁地产生的力运动，其中，销的运动被传递到活塞上。
背景技术
在具有内燃机和涡轮增压器的动力系统中使用所谓的转流阀，以避免在节流阀和涡轮增压器之间形成大的背压。例如，如果在涡轮增压器的高的运行负荷，即高的转速的状态之后突然关闭节流阀，则可以建立这种高背压。建立的背压在此情况下可以导致涡轮增压器的明显的并且对涡轮增压器的运行不利的减速。节流阀的突然打开也可以产生不利的影响，这是因为可以在涡轮增压器后面产生强烈的压力下降，该压力下降可以形成所谓的涡轮迟滞。
因此使用转流阀，以避免由于动力中断、即所谓的滑行运行而在涡轮增压器后面建立过大的压力。为此，旁通通道被打开，该旁通通道允许在涡轮增压器和节流阀之间的空气绕流涡轮增压器，由此空气可以在需要时被重新通过涡轮增压器输送。可以以不同的方式控制转流阀，以使在涡轮增压器和节流阀之间的压力保持在恒定的水平上。
在现有技术中已知以气动方式调节的转流阀。这些阀尤其通过负压调节来控制。此外已知电磁式的转流阀，它们可以通过控制器来控制。在此情况下，与活塞连接的金属销通过电磁场在克服机械弹簧的复位力的情况下进行移位，以开放由活塞封闭的流动路径或者封闭该流动路径。为了保证对活塞和/或金属销的精确的导向，在现有技术中已知如下装置，这些装置形成对金属销的双重的支承。为此，销相对于壳体在至少两个相互独立的位置上被支承。
这种双重支承的缺点尤其在于，在销和支承元件之间必须产生至少两个具有窄公差的配合。在支承元件和壳体之间也必须产生具有小公差的配合。这种转流阀的安装非常昂贵并且由于形成的公差链可能导致销的特别高的倾斜角度，由此极大地影响转流阀的功能和尤其是精度。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在具有内燃机和涡轮增压器的动力系统中使用的转流阀，该转流阀实现了对销或活塞的简化的支承并且因此允许更简单的安装和更精确地打开和关闭转流阀。
关于转流阀的该目的通过一种具有权利要求1的特征的转流阀来实现。
本发明的实施例涉及一种用于调节在内燃机的进气系统中的压力的转流阀，该转流阀具有壳体和形成在壳体中的流动路径，其中，流动路径可以通过能落座到阀座上的活塞开放和/或封闭，其中，活塞与销连接，可以借助于可电磁地产生的力使销运动，其中，销的运动被传递到活塞上，其中，销在转流阀内的支承通过正好一个滑动套筒实现，其中，销可以相对于滑动套筒运动。
转流阀允许对在内燃机之前的进气系统进行放气。为此转流阀可以开放流动路径，流体可以通过该流动路径从进气系统中逸出。该流体优选通过空气或通过空气-燃料混合物形成，该流体有利地从进气系统中逸出并且在另一合适的部位，例如沿流动方向在涡轮增压器之前，被再次送入。
使用仅仅正好一个滑动套筒来支承销是有利的，这是因为在该支承系统内的公差仅仅由滑动套筒和销的公差决定。销在滑动套筒内的可能的倾斜误差在此情况下仅仅由这两个元件的公差链决定。与在至少两个相互隔开地布置的支承元件处支承相比这是特别有利的，这是因为由于较少的部件数量而产生较少的干扰影响。
滑动套筒有利地在轴向上的较长伸展上包围销，以保证尽可能精确地引导销。特别优选地，滑动套筒在轴向上在与销的轴向延伸长度的一半相比更大的延伸长度上包围销。
特别有利的是，滑动套筒被容纳在支承套筒中并且该支承套筒被布置在转流阀的壳体中。为了将滑动套筒有利地在转流阀中定位，滑动套筒优选被容纳在支承套筒中，该支承套筒本身被容纳在转流阀的壳体中。因此可以使滑动套筒简单地配合在支承套筒上或相反。由此也可以在转流阀的不同的壳体中以简单的方式实现滑动套筒的配合精确的定向。
也有利的是，滑动套筒的内周面在其形状上跟随销的外周面，其中，在滑动套筒和销之间形成如下配合，该配合允许销在滑动套筒中滑动。这特别有利于在销和滑动套筒之间产生尽可能大的滑动面积。优选在滑动套筒和销之间的间隙是特别小的，以避免销在滑动套筒中倾斜或使该倾斜最小化。
一个优选实施例的特征在于，滑动套筒包括具有第一外径的第一区域和具有第二外径的第二区域，其中，第一外径小于第二外径。
这种设计是特别有利的，以保证滑动套筒的可简单安装性。尤其是当滑动套筒被压入支承套筒中时，滑动套筒由于较小外径的区域而可以特别容易地被插入支承套筒中。由于较小外径的区域引起的接触面的减小有利于使需要的安装力保持在尽可能小的程度。
也优选的是，支承套筒包括具有第一内径的第一部段和具有第二内径的第二部段，其中，第一内径小于第二内径。
这种设计尤其在与上面描述的滑动套筒的设计方案相互配合下是有利的，因为由此可以以简单的方式限定在滑动套筒和支承套筒之间的接触部位，而在此情况下不在滑动套筒或支承套筒的整个轴向的延伸长度上产生滑动套筒与支承套筒的接触。这方便了安装并且使由于压配合引起的形状改变减小到最低程度。也将在材料中出现的应力减小到最低程度。通过设计具有较大内径的部段的支承套筒，如果该部段被布置在支承套筒的轴向端部区域上，则尤其简化了滑动套筒的插入。
此外有利的是，滑动套筒通过第一区域的外表面贴合在支承套筒的第一部段的内表面上，滑动套筒通过第二区域的外表面贴合在支承套筒的第二部段的内表面上。这特别有利于产生滑动套筒在支承套筒中的稳定的支撑，同时不在滑动套筒和支承套筒之间产生不必要的大的接触面。这额外地简化了安装。
此外有利的是，滑动套筒与支承套筒压配合。由此在滑动套筒和支承套筒之间的间隙可以被最小化或被完全消除。由此可以实现滑动套筒固定地安装在支承套筒中。
也适宜的是，支承套筒与壳体压配合。这有利于保证支承套筒可靠并且精确地安装在壳体中。
此外有利的是，滑动套筒在其外表面上具有在轴向上延伸的凹部，由此外表面被划分成在周向上相互隔开的区段。
例如可以被铣削到滑动套筒的外表面中的凹部形成空气通道，通过该空气通道尤其可以在转流阀的壳体中形成压力平衡。尤其是在滑动套筒上方的自由空间和在转流阀的壳体中的在滑动套筒下方的区域之间可以由此实现空气交换。通过凹部产生的通道优选在滑动套筒和支承套筒之间延伸。在凹部之间形成的、凸起的区段优选在滑动套筒的周向上通过凹部被相互间隔开。有利的是产生至少三个凸起的区段，以保证滑动套筒在支承套筒中的可靠的定位和防止倾斜。
此外适宜的是，在支承套筒的第二内径的部段中布置磁性元件，在滑动套筒被压入之后该磁性元件被插入支承套筒中，其中，磁性元件在径向上与销相间隔。磁性元件有利于尤其引导由电磁体产生的用于使销运动的磁通量和产生磁场线的闭合磁路。以这种方式可以减小磁力对周围部件的作用。磁性元件优选设计成盘形的环元件并且在将滑动套筒压入支承套筒中之后被插入支承套筒中。优选地，磁性元件也与支承套筒压配合。
也优选的是，销与滑动套筒的内表面处于面接触，其中，销与转流阀的其余的壳体(部分)相间隔地布置。这有利于仅仅通过滑动套筒产生对销的精确限定的引导。
此外有利的是，在滑动套筒和支承套筒之间形成两个接触区，其中，这两个接触区在轴向上相互隔开。这有利于产生滑动套筒相对于支承套筒的限定的定位并且在此情况下在滑动套筒和支承套筒之间产生尽可能小的接触面。
本发明的有利的扩展方案在从属权利要求中和在以下的附图说明中描述。
附图说明
以下借助于实施例在参照附图下详细解释本发明。在附图中示出:
图1示出通过转流阀的剖视图，其中，在转流阀中央布置销，该销一端与活塞连接并且可以通过电磁力运动，其中，销被支承在滑动套筒中，和
图2示出在图1中示出的转流阀的四个元件的透视图，其中，尤其示出滑动套筒、支承套筒、销和磁性元件。
具体实施方式
图1示出转流阀1。转流阀1具有壳体2，壳体可以沿着流动路径被通流。在壳体2中布置电磁体3，该电磁体可以通过没有示出的电压源供电，由此可以产生电磁力，该电磁力可以作用到在转流阀1中布置的销4上。销4设计成具有圆形横截面的棒形并且在图1的实施例中被中央的轴向通孔6穿过。
销4在滑动套筒5中被引导并且可以相对于滑动套筒5在平移方向上向上和向下运动。滑动套筒5被设计成管形体并且在周向上完全包围销4。
滑动套筒5被容纳在支承套筒7中，该支承套筒又被容纳在在壳体2中的合适的凹部8中。滑动套筒5和支承套筒7相互压配合。
滑动套筒5在其向上指向的端部区域9上具有比在其向下指向的端部区域10上较小的外径。支承套筒7在其上部的端部区域11上具有比在其下部的端部区域12上较小的内径。由于不同的内径和外径，滑动套筒5可以被从下面插入支承套筒7中，这是因为最初在支承套筒7的内表面和滑动套筒5的外表面之间形成有间隙。如果在安装期间滑动套筒5的上部的端部区域9进入支承套筒7的上部的端部区域11中，那么在滑动套筒5和支承套筒7之间产生接触。同时，在此情况下在下部的端部区域10和12之间产生接触，由此滑动套筒5最终经由两个接触区贴合在支承套筒7上。在接触区之间形成在滑动套筒5和支承套筒7之间的自由空间。
在滑动套筒5下面，磁性元件13被插入支承套筒7中。磁性元件13首先用于为在滑动套筒5下面的转流阀1的元件屏蔽由电磁体3产生的磁场线。磁性元件13在图1的示例中设计成盘形的环元件。
在图2的说明中对滑动套筒5、支承套筒7、销4和磁性元件13的设计进行详细描述。
通过销4的上下运动可以使在图1中示出的活塞14克服弹簧元件15的弹簧力而运动。由此可以通过转流阀开放流动路径或可以封闭该流动路径。
图2示出图1的转流阀1的四个元件。最左边示出滑动套筒5的透视图。滑动套筒5被设计成具有中央通孔20的管形体。可以看见具有较大外径21的区域和具有与区域21相比较小外径的区域22。滑动套筒5以在周向上分布的方式具有四个凹槽23，该凹槽在周向上相互间隔90度地布置并且在轴向上在滑动套筒5的整个长度上延伸。这些凹槽与支承套筒7的内表面一起形成通道，通过这些通道可以实现在滑动套筒5上方和在滑动套筒5下方的空腔之间的压力平衡。
在滑动套筒右边示出支承套筒7，该支承套筒也对应于一个管形体。尤其可以看见具有较小内径的部段24和具有较大内径的部段25。如在图1中已经可以看见的那样，支承套筒在轴向上具有基本上相同的壁厚。支承套筒7在图2中在与在图1中相同的取向上示出。而滑动套筒5以被旋转大约180度的方式示出。
作为从右边起的第二个元件示出销4，该销具有在轴向上延伸的中央通孔。该孔也可以用于平衡在滑动套筒5上方和下方的压力。销4的外部尺寸是这样选择的，即销4可以在滑动套筒5的内表面上滑动。滑动套筒5为此尤其也具有相同的内径。
最右边示出磁性元件13，该磁性元件被设计成盘形的环元件。磁性元件至少在其向上指向的在外圆周部上环绕的棱边上具有斜切的倒角26，该倒角尤其便于插入支承套筒7中。磁性元件13的尺寸被这样设计，使得该磁性元件可以相对于支承套筒7的内壁被卡住。穿通磁性元件13的孔27的尺寸被这样设计，使得销4可以自由地和无接触地穿过孔27。
图1和图2尤其示出转流阀1和尤其是销4在壳体2内的支承的一种特别的设计结构。在本发明的范围中也可以提供支承套筒7、滑动套筒5和销4的其它的结构上的设计方案。基本的特征是，销4的支承通过仅仅一个滑动套筒形式的支承部位来实现。
图1和2的实施例尤其没有局限性而是用于说明发明构想。

Claims (12)

1.一种用于调节在内燃机的进气系统中的压力的转流阀(1)，具有壳体(2)和形成在壳体(2)中的流动路径，其中，所述流动路径能通过能落座到阀座上的活塞(14)开放和/或封闭，其中，所述活塞(14)与销(4)连接，能借助于能电磁地产生的力使销运动，其中，销(4)的运动被传递到活塞(14)上，其特征在于，销(4)在转流阀(1)内的支承通过正好一个滑动套筒(5)实现，其中，销(4)能相对于滑动套筒(5)运动。
2.根据权利要求1所述的转流阀(1)，其特征在于，滑动套筒(5)被容纳在支承套筒(7)中，而支承套筒(7)被布置在转流阀(1)的壳体(2)中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，滑动套筒(5)的内侧面在其形状上跟随销(4)的外侧面，其中，在滑动套筒(5)和销(4)之间形成如下配合，该配合允许销(4)在滑动套筒(5)中滑动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，滑动套筒(5)包括具有第一外径的第一区域(22)和具有第二外径的第二区域(21)，其中，第一外径小于第二外径。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，支承套筒(7)包括具有第一内径的第一部段(24)和具有第二内径的第二部段(25)，其中，第一内径小于第二内径。
6.根据权利要求4和5所述的转流阀(1)，其特征在于，滑动套筒(5)通过第一区域(22)的外表面贴合在支承套筒(7)的第一部段(24)的内表面上，滑动套筒(5)通过第二区域821)的外表面贴合在支承套筒(7)的第二部段(25)的内表面上。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，滑动套筒(5)与支承套筒(7)压配合。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，支承套筒(7)与壳体(2)压配合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，滑动套筒(5)在其外表面上具有在轴向上延伸的凹部(23)，由此外表面被划分成在周向上相互隔开的区段。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，在支承套筒(7)的第二内径的部段(25)中布置有磁性元件(13)，该磁性元件在滑动套筒(5)压入之后被插入支承套筒(7)中，其中，磁性元件(13)在径向上与销(4)相间隔。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，销(4)与滑动套筒(5)的内表面处于面接触，其中，销(4)布置成与转流阀(1)的其余的壳体(2)相间隔。
12.根据前述权利要求2至11中任一项所述的转流阀(1)，其特征在于，在滑动套筒(5)和支承套筒(7)之间形成两个接触区，其中，这两个接触区相互间在轴向上相间隔。
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