CN110869593B - 用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置，以及用于排气涡轮增压器的涡轮机 - Google Patents

用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置，以及用于排气涡轮增压器的涡轮机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置(1)，所述阀装置具有：用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件(2)，涡轮机的涡轮机叶轮通过该旁通管路被排气绕过；与所述阀元件(2)活节地联接的操纵臂(6)，阀元件(2)能够通过该操纵臂被偏转；以及至少一个弹簧元件(10)，阀元件(2)通过该弹簧元件支撑在操纵臂(6)上，其中，阀元件(2)具有至少一个非平面的支撑面(16)，弹簧元件(10)通过所述支撑面支撑在阀元件(2)上。

Description

用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置，以及用于排气涡轮 增压器的涡轮机
技术领域
本发明涉及一种用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置。本发明还涉及一种用于排气涡轮增压器的涡轮机。
背景技术
这种用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置以及这种用于排气涡轮增压器的涡轮机例如已经由DE102015108284A1已知。在此，所述阀装置具有用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件，涡轮机的涡轮机叶轮可通过该旁通管路被排气绕过。这意味着，流经旁通管路的排气绕过涡轮机叶轮并且因此不驱动涡轮机叶轮。尤其是使用阀元件或阀装置来调节流经旁通管路的排气的量，由此例如可调整、尤其是调控排气涡轮增压器的增压压力。在此，该阀装置也被称为废气门或废气门阀。
该阀装置还具有与阀元件铰接地联接的操纵臂，所述阀元件可通过该操纵臂被偏转。此外，设有至少一个弹簧元件，所述阀元件通过所述弹簧元件支撑在操纵臂上。
这种阀装置也已经由US2015/0147162A1已知。
此外，DE202007019447U1公开一种涡轮增压器，该涡轮增压器具有涡轮机壳体，该涡轮机壳体具有用于改变流经涡轮机的排气量的调节装置。
发明内容
本发明的任务是，提供一种具有特别高的稳固性的阀装置和涡轮机。
为此，本发明提出一种用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置，所述阀装置具有用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件，所述涡轮机的涡轮机叶轮通过该旁通管路被排气绕过，所述阀装置具有与所述阀元件活节地联接的操纵臂，所述阀元件能够通过该操纵臂被偏转，并且所述阀装置具有至少一个弹簧元件，所述阀元件通过所述弹簧元件支撑在所述操纵臂上，其特征在于，所述阀元件具有至少一个非平面的第一支撑面，所述弹簧元件通过所述第一支撑面支撑在所述阀元件上，所述弹簧元件具有至少一个非平面的第二支撑面，所述弹簧元件通过所述第二支撑面支撑在所述第一支撑面上，其中，第一支撑面具有正轮廓，第二支撑面具有与所述正轮廓相对应的、匹配于该正轮廓的负轮廓。
本发明还提出一种用于排气涡轮增压器的涡轮机，所述涡轮机具有阀装置，该阀装置具有：-用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件，所述涡轮机的涡轮机叶轮通过该旁通管路被排气绕过；-与所述阀元件活节地联接的操纵臂，所述阀元件能够通过该操纵臂被偏转，以及-至少一个弹簧元件，所述阀元件通过所述弹簧元件支撑在所述操纵臂上，其特征在于，所述阀元件具有至少一个非平面的第一支撑面，所述弹簧元件通过所述第一支撑面支撑在所述阀元件上，所述弹簧元件具有至少一个非平面的第二支撑面，所述弹簧元件通过所述第二支撑面支撑在所述第一支撑面上，其中，第一支撑面具有正轮廓，第二支撑面具有与所述正轮廓相对应的、匹配于该正轮廓的负轮廓。
本发明的第一方面涉及一种用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置、所述排气涡轮增压器尤其是内燃机的排气涡轮增压器。该阀装置具有阀元件，该阀元件例如至少基本上盘状地或者说盘形地构造并且因此例如构造成盘阀。所述阀元件例如也被称为阀瓣(Klappe)、废气门阀瓣或旁路阀瓣。所述阀装置例如被称为废气门或废气门阀。
涡轮机的涡轮机叶轮可通过所述旁通管路被排气绕过。这尤其是意味着，流经旁通管路的排气绕过涡轮机叶轮并且因此不驱动涡轮机叶轮。旁通管路也被称为旁路、旁通通道或废气门通道。尤其是，所述阀元件或阀装置整体上被用于调节流经该旁通管路的排气的量，由此例如可调整、尤其是调控排气涡轮增压器的增压压力。
在此，所述阀装置还具有与阀元件活节地联接的操纵臂，所述阀元件能通过该操纵臂偏转。特征“操纵臂与阀元件活节地联接”尤其是可理解为，操纵臂和阀元件能相对彼此、尤其是在一定的或可预先给定的界限内运动，而阀元件与操纵臂连接或保持在操纵臂上。通过使阀元件相对于操纵臂运动的可行性，例如尤其是可补偿与制造相关的公差，从而例如可符合需求地释放和阻断所述旁通管路。尤其例如可行的是，使阀元件通过操纵臂在关闭位置与至少一个打开位置之间偏转，也就是说运动。在关闭位置中，借助阀元件流体阻断例如所述旁通管路的至少一部分，其中，阀元件在打开位置中释放至少一部分。为了使阀元件通过操纵臂偏转，例如操纵臂尤其是借助于致动器、例如电动的线性或旋转调节器或压力罐、尤其是负压罐(Unterdruckdose)被操纵并且在此例如偏转。
所述阀装置还具有至少一个弹簧元件，阀元件通过所述弹簧元件支撑在操纵臂上。弹簧元件例如是预紧的并且因此具有预紧力，使得弹簧元件例如提供弹簧力，该弹簧力例如作用到阀元件上。借助于所述弹簧力例如可将阀元件尤其是相对于操纵臂保持在至少一个起始位置中，使得例如在关闭位置中所述旁通管路的至少所述部分可借助于阀元件可靠地被流体阻断。
现在为了实现所述阀装置的特别高的稳固性，按照本发明规定，阀元件具有至少一个非平面的支撑面，弹簧元件通过所述支撑面支撑在阀元件上。特征“支撑面是非平面的”尤其是可理解为，支撑面有意地或者说有针对性地构造成非平面的并且由此具有与平面的形状不同的、非平面的形状，由此可实现特别高的稳固性。
在此，本发明尤其是基于以下认识，即也被称为废气门臂的操纵臂可与例如也被称为废气门盘的阀元件设计成一体的，由此例如提供了也被称为单块废气门的所谓的单块阀。但多件式的设计方案(其中操纵臂和阀元件构造成彼此独立地构造的且相互活节地连接的部件)被证明是有利的，因为由此如之前所说明的那样阀元件可与操纵臂连接为使得阀元件可相对于操纵臂运动或反之亦然。通过这种相对运动性可实现补偿公差、例如补偿制造公差和位置公差，由此例如阀元件在其关闭位置中可限定地位于对应的阀座上，以便由此可阻断所述旁通管路的至少一部分或完全阻断所述旁通管路。
通过所述的多件式的设计方案例如实现多件式的废气门，该废气门包括阀元件和操纵臂作为相互活节连接的并且由此能够相对彼此运动的构件。然而已经发现，在多件式的设计方案中，阀元件和操纵臂可被激励振动，使得例如在确定的运行点和负载状态下可能出现以嘎吱响、格格声和/或嗡嗡声形式的声学噪声或出现增大的材料磨损。为了防止这种不期望的、过度的噪声或构件磨损的产生，使用例如设计成盘形弹簧的弹簧元件。弹簧元件能以不同的结构形式和/或几何形状的特征存在并且例如避免阀与操纵臂之间的过度的相对运动和由此引起的过度的噪声。
然而，在常规的阀装置中已识别出如下缺点：例如当阀元件相对于操纵臂被偏转时，弹簧元件附加于其也被称为安装预紧力的预紧力之外在涡轮机的操作期间由于阀元件与操纵臂之间的相对运动而变形。通常弹簧元件以细丝方式设计并且由位置决定地达到高温，使得弹簧元件在常规的阀装置中容易退火。结果是可能出现预紧力损失并且最终出现效果降低或甚至出现弹簧元件失效。这可通过如下方式被加强，即弹簧元件由于在阀元件和操纵臂之间的相对运动而塑化，也就是说不是或不仅是弹性变形，而且是塑性变形。
按照本发明的阀装置现在能够实现避免上述缺点和问题，尤其是不仅避免产生不期望的噪声，而且也避免弹簧元件的过度负载，并且尤其是避免弹簧元件的不期望的塑性变形。换句话说，通过支撑面的非平面的设计方案可避免过度的、作用到弹簧元件上的负载且因此避免弹簧元件的不期望的塑性变形，从而弹簧元件在其安装位置中即使关于长的使用寿命也保持其预紧力。此外，在涡轮机运行期间出现弹簧元件的塑性变形的概率可保持特别低，使得即使关于涡轮机长的使用寿命弹簧元件也保持其期望的功能性。换句话说已经发现，本发明的特征在于，弹簧元件除了其在安装位置中的预紧力不会例如由于结构动态的和/或热机械的负载附加地由于过度的变形和塑化而受载并且受到损坏，所述过度的变形和塑化通常可能由阀元件相对于操纵臂的偏转引起。因此，按照本发明的阀装置相比于常规的阀装置更稳固耐用并且因此在使用寿命期间在声学上并且在构件磨损方面不明显。
本发明的构思尤其是在于，这样设计阀元件的几何结构，使得当例如由运行决定地在阀元件和操纵臂之间出现相对运动时，弹簧元件除了其在其安装位置中的预紧力以及除了在涡轮机运行期间作用到弹簧元件上的结构动态和热机械的负载之外不承受另外的与负载相关的、尤其是塑化的变形。按照本发明，这通过如下方式实现，即支撑面设计成非平面的。换句话说，当阀元件相对于操纵臂运动时，弹簧元件除其预紧力之外没有被张紧。
被证明特别有利的是，阀元件的支撑面是非平面的并且在此具有与圆锥形的形状或与锥形或截锥形不同的形状。
此外，被证明特别有利的是，例如阀元件的支撑面在阀元件的周向方向上完全环绕地、也就是说完全闭合地延伸，使得支撑面例如是闭合的环或者说具有闭合的环的形状。
在此，被证明特别有利的是，支撑面设置在阀元件的朝向弹簧元件的至少一个子区域的那侧上、尤其是背侧上。所述侧、尤其是背侧例如是阀元件的朝向操纵臂或者说指向操纵臂的那侧。由此，可实现特别有利的并且尤其是低负载的支撑，从而可将出现弹簧元件的不期望的变形、尤其是塑性变形的概率保持得特别低。
另一种实施方式的特征在于，弹簧元件直接触碰或接触支撑面。由此，可特别好地避免弹簧元件的过度变形、尤其是塑性的变形。
被证明特别有利的是，支撑面是成拱形的。支撑面的这种成拱形的设计方案能够实现阀元件通过弹簧元件特别有利地支撑在操纵臂上。同时，可避免弹簧元件的不期望的或过度的变形、尤其是塑性的变形，从而可实现特别高的稳固耐用性。
在此被证明特别有利的是，支撑面是凸形的，也就是说例如朝向弹簧元件或向外成拱形，由此可特别好地避免过度的负载。
在本发明的一种特别有利的实施方式中，弹簧元件具有至少一个非平面的第二支撑面，弹簧元件通过该第二支撑面支撑在第一支撑面上。由此，可实现阀元件在弹簧元件上的特别有利的支撑或者反之亦然，从而可在长的使用寿命期间实现避免过度的负载以及避免弹簧元件的由此导致的不期望的变形。
在此被证明特别有利的是，第二支撑面是成拱形的、尤其是凹形或凸形的，从而例如第二支撑面背离第一支撑面或者说向内成拱形。由此，可实现特别高的稳固耐用性。
最后被证明特别有利的是，这些支撑面在其相应的形状方面相互匹配。由此，例如能够避免局部的负载峰值，因为例如能够避免在支撑面之间的不利的线接触或点接触。特征“支撑面在其相应的形状方面相互匹配”尤其是可理解成，例如第一支撑面具有正轮廓，其中，第二支撑面具有与所述正轮廓相对应的、匹配于该正轮廓的负轮廓。
本发明的第二方面涉及一种用于排气涡轮增压器的涡轮机，所述涡轮机尤其是用于内燃机。所述涡轮机包括阀装置、尤其是按照本发明的阀装置。在此，该阀装置具有用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件，所述涡轮机的涡轮机叶轮可通过该旁通管路被排气绕过。此外，该阀装置具有与阀元件活节地联接的操纵臂，阀元件可通过该操纵臂被偏转。此外，该阀装置包括至少一个弹簧元件，阀元件通过该弹簧元件支撑在操纵臂上。
现在为了能够整体实现所述阀装置的以及因此涡轮机的特别高的稳固耐用性，按照本发明规定，所述阀元件具有至少一个非平面的支撑面，弹簧元件通过该支撑面支撑在阀元件上。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案可视为本发明的第二方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。
附图说明
本发明的其它细节由下面对优选实施例的描述连同附图得出。在此：
图1局部地示出按照本发明的阀装置的示意性的且剖切的俯视图，该阀装置具有阀元件、与阀元件活节地联接的操纵臂和弹簧元件，阀元件通过弹簧元件支撑在操纵臂上，其中，阀元件具有非平面的支撑面，弹簧元件通过该支撑面支撑在阀元件上，并且，在图1中示出阀元件的起始位置；以及
图2局部地示出该阀装置的另一个示意性的且剖切的俯视图，其中，在图2中示出该阀元件的与起始位置不同的运动位置。
具体实施方式
在附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1局部地以示意性的且剖切的俯视图示出用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置1，所述排气涡轮增压器尤其是用于内燃机。内燃机例如是机动车的动力传动系的组成部分，该机动车尤其是构造成汽车并且在此构造成轿车并且能够借助动力传动系、尤其是借助内燃机被驱动。在此，内燃机例如具有至少一个尤其是以气缸构造的燃烧室，在内燃机的燃烧运行期间在该燃烧室中进行燃烧过程。由所述燃烧过程造成内燃机的排气，所述排气借助内燃机的排气系从燃烧室中被导出。在此，涡轮机设置在排气道中并且因此能被排气流经并且驱动。为此，涡轮机包括在附图中未示出的具有容纳腔的涡轮机壳体，在附图中未示出的涡轮机的涡轮机叶轮至少部分地、尤其是至少大部分或完全以能转动的方式容纳在所述容纳腔中。因此，涡轮机叶轮能够相对于涡轮机壳体旋转。涡轮机壳体能够被排气流经，其中，流经涡轮机壳体的排气能够借助涡轮机壳体流动至容纳腔以及因此流动至涡轮机叶轮。由此，涡轮机叶轮由排气驱动。
所述涡轮机或者排气涡轮增压器具有至少一个旁通通道，所述旁通通道能够被排气的至少一部分流经。涡轮机叶轮能够通过旁通通道被至少一部分排气绕过。这意味着，流经旁通通道的排气不流经涡轮机叶轮并且因此不驱动涡轮机叶轮。
在此，阀装置1具有阀元件2，该阀元件例如至少基本上盘状地或者说盘形地构成并且因此例如构造成盘阀。为此，阀元件2例如包括阀盘3和与阀盘3连接的杆4，该杆例如与阀盘3一体式地构造。阀元件2能够在关闭位置与至少一个打开位置之间相对于涡轮机壳体运动、尤其是偏转。在关闭位置中，旁通通道的至少一部分通过阀元件2、尤其是通过阀盘3被流体阻断，尤其是在关闭位置中旁通通道至少大部分、尤其是完全借助阀元件2、尤其是借助阀盘3被流体阻断。在打开位置中，阀元件2释放旁通通道的至少一部分，使得排气可流动通过该部分。通过使阀元件2在打开位置与关闭位置之间偏转例如能够调节流经旁通通道的排气的量，由此，例如能够调整、尤其是调控排气涡轮增压器的增压压力。在关闭位置中，阀元件2、尤其是阀盘3例如位于相对应的阀座上，由此旁通通道的至少一部分被流体阻断。在此，例如阀元件2的、尤其是阀盘3的尤其是至少基本上环形的密封面5触碰相对应的阀座。
阀装置1还包括操纵臂6，该操纵臂能够围绕偏转轴线相对于涡轮机壳体偏转。在此，阀元件2与操纵臂6活节地联接，使得阀元件2通过操纵臂6、即通过使操纵臂6的偏转能够在打开位置与关闭位置之间偏转。换句话说，为了使阀元件2在打开位置与关闭位置之间偏转，在此操纵臂6被偏转。为此，例如设置有在附图中未示出的致动器、例如电气的线性或旋转调节器或压力罐、尤其是负压罐，借助于所述致动器能够使操纵臂6偏转并且通过所述致动器能够使阀元件2偏转。
将阀元件2与操纵臂6活节联接尤其是可理解为，阀元件2在与操纵臂6连接的同时可相对于操纵臂6运动、尤其是偏转。为了将阀元件2与操纵臂6联接，操纵臂6例如包括贯通开口7，该贯通开口7被轴4穿过。在操纵臂6的背离阀盘3的那侧8上设置有例如构造成环的连接元件9，阀元件2借助于该连接元件被保持在操纵臂6上。
阀装置1还包括弹簧元件10，该弹簧元件也被简称为弹簧。弹簧元件10设置在操纵臂6的背离所述侧8并且因此朝向阀盘3的那侧11上，其中，弹簧元件10设置在操纵臂6与阀盘3之间。尤其是弹簧元件10设置在操纵臂6(尤其是所述侧11)与阀盘3的朝向操纵臂6并且也被称为背侧的那侧12之间。
从图1和图2中可特别好地看出，阀元件2通过弹簧元件10支撑、尤其是弹性地支撑在操纵臂6上。图1示出阀元件2的起始位置，其中，在图2中示出阀元件2的与起始位置不同的运动位置。在图1中所示的起始位置中，阀元件2和弹簧元件10占据相应的安装位置。在起始位置或安装位置中，例如弹簧元件10弹性变形并且由此预紧，使得弹簧元件10在起始位置或安装位置中具有预紧力并且因此例如提供作用到阀元件2上的弹簧力，借助于该弹簧力使阀元件保持在相对于操纵臂6的起始位置中。尤其是例如规定，弹簧元件10直接触碰或接触操纵臂6和/或阀元件2。
如下面还将更详细地阐述的那样，阀装置1现在这样设计，使得当例如阀元件2相对于操纵臂6运动并且由此从起始位置运动到在图2中示出的运动位置中时，弹簧元件10相对于起始位置没有更强地弹性变形并且因此没有超出预紧力地张紧。由此，弹簧元件10例如在起始位置中以及在运动位置中提供至少基本上相同的弹簧力，该弹簧力作用到阀元件2和操纵臂6上。
为了能够实现这一点并且由此总体上实现阀装置1以及因此涡轮机的特别高的稳固性，阀元件2具有至少一个支撑面16，弹簧元件10通过该支撑面支撑在阀元件2上，其中，支撑面16是非平面的。在图1和图2中所示的实施例中，支撑面16是非平面的并且在此具有与锥形形状不同的形状。尤其是，支撑面16例如至少基本上球形或球状或抛物线形地或凸球状地构成。在此，支撑面16设置在阀元件2的朝向弹簧元件10的至少一个子区域13的那侧14上，其中，在图1和图2中说明的实施例中支撑面16设置在阀盘3的背侧(侧12)上。
此外，在该实施例中规定，弹簧元件10直接触碰或接触支撑面16。此外，支撑面16成拱形并且在此凸形地构造，从而使得支撑面16朝向弹簧元件10成拱形。
通过支撑面16的这种设计方案，实现阀元件2、尤其是支撑面16的几何结构，使得当例如由运行决定地在阀元件2和操纵臂6之间出现相对运动时，弹簧元件10除了其在安装位置中设置的预紧力以及除了在涡轮机运行期间作用到弹簧元件10上的并且例如由排气引起的气体动态负载和热负载之外不经历另外的与负载相关的、尤其是塑化的变形。换句话说，当阀元件2相对于操纵臂6运动时，弹簧除了其在安装位置中的预紧力和在运行中的热负载之外不附加地由于变形和塑化而受载和受到损害。
通过阀元件2、尤其是支撑面16的这种构型，弹簧元件10不仅在起始位置中而且在该运动位置中以及在所有其它的运动位置中(阀元件2可相对于操纵臂6运动到这些运动位置中)至少基本上相同地弹性变形并且因此提供至少基本上相同的弹簧力，使得通过阀元件2从起始位置的运动不出现弹簧元件10的进一步的弹性变形并且也不出现塑性变形，而是弹簧元件10例如不仅在起始位置中而且在运动位置中具有其预紧力并且提供弹簧力！
尤其是可规定，弹簧元件10具有第二支撑面15，弹簧元件10通过该第二支撑面支撑在第一支撑面16上并且因此支撑在阀元件2上。在此，第二支撑面15优选非平面地构成，其中，第二支撑面15优选直接触碰或接触第一支撑面16。尤其是可设想，第二支撑面15是成拱形的、尤其是凹形的或凸形的。此外，可行的是，第二支撑面15平面地构成。优选地规定，支撑面16和15在其相应的形状方面彼此相匹配，使得例如支撑面15在其拱形方面与支撑面16的所提到的拱形相匹配，或者反之亦然。由此，可实现特别高的稳固性。此外，可行的是，第二支撑面15构造成凸筋，该凸筋则与第一支撑面16相对并且代替面接触仅与第一支撑面16线接触。
优选地，支撑面15和16直接接触或触碰。此外规定，支撑面15至少部分地、尤其是至少大部分或完全设置在子区域13中或者由该子区域构成，使得支撑面15和16彼此相对并且因此可直接触碰。
优选地规定，支撑面15和16例如沿弹簧元件10或阀元件2的周向方向完全闭合或者说完全闭合地环绕并且因此例如环形地构成。在此，例如支撑面15形成容纳区域或容纳空间，支撑面16被容纳在所述容纳区域或容纳空间中，使得例如支撑面15设置在相对置的侧上，阀元件2沿所述侧的方向通过支撑面16支撑在弹簧元件10上或支撑面16上。
附图标记列表
1 阀装置
2 阀元件
3 阀盘
4 杆
5 密封面
6 操纵臂
7 贯通开口
8 侧
9 连接元件
10 弹簧元件
11 侧
12 侧
13 子区域
14 侧
15 第二支撑面
16 第一支撑面

Claims (10)

1.用于排气涡轮增压器的涡轮机的阀装置(1)，所述阀装置具有用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件(2)，所述涡轮机的涡轮机叶轮通过该旁通管路被排气绕过，所述阀装置具有与所述阀元件(2)活节地联接的操纵臂(6)，所述阀元件(2)能够通过该操纵臂被偏转，并且所述阀装置具有至少一个弹簧元件(10)，所述阀元件(2)通过所述弹簧元件支撑在所述操纵臂(6)上，其特征在于，所述阀元件(2)具有至少一个非平面的第一支撑面(16)，所述弹簧元件(10)通过所述第一支撑面支撑在所述阀元件(2)上，所述弹簧元件(10)具有至少一个非平面的第二支撑面(15)，所述弹簧元件(10)通过所述第二支撑面支撑在所述第一支撑面(16)上，其中，第一支撑面具有正轮廓，第二支撑面具有与所述正轮廓相对应的、匹配于该正轮廓的负轮廓。
2.根据权利要求1所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第一支撑面(16)设置在所述阀元件(2)的朝向所述弹簧元件(10)的至少一个子区域(13)的那侧(14)上。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置(1)，其特征在于，所述弹簧元件(10)直接触碰所述第一支撑面(16)。
4.根据权利要求1或2所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第一支撑面(16)是成拱形的。
5.根据权利要求4所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第一支撑面(16)是凸形的。
6.根据权利要求1或2所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第二支撑面(15)直接触碰所述第一支撑面(16)。
7.根据权利要求1或2所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第二支撑面(15)是成拱形的。
8.根据权利要求1或2所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第一支撑面(16)和所述第二支撑面(15)在其相应的形状方面相互匹配。
9.根据权利要求1或2所述的阀装置(1)，其特征在于，所述第二支撑面(15)是凹形的或凸形的。
10.用于排气涡轮增压器的涡轮机，所述涡轮机具有阀装置(1)，该阀装置具有：
-用于至少部分地流体阻断旁通管路的阀元件(2)，所述涡轮机的涡轮机叶轮通过该旁通管路被排气绕过；
-与所述阀元件(2)活节地联接的操纵臂(6)，所述阀元件(2)能够通过该操纵臂被偏转，以及
-至少一个弹簧元件(10)，所述阀元件(2)通过所述弹簧元件支撑在所述操纵臂(6)上，
其特征在于，所述阀元件(2)具有至少一个非平面的第一支撑面(16)，所述弹簧元件(10)通过所述第一支撑面支撑在所述阀元件(2)上，所述弹簧元件(10)具有至少一个非平面的第二支撑面(15)，所述弹簧元件(10)通过所述第二支撑面支撑在所述第一支撑面(16)上，其中，第一支撑面具有正轮廓，第二支撑面具有与所述正轮廓相对应的、匹配于该正轮廓的负轮廓。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019111011A1 (de) * 2019-04-29 2020-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ventileinrichtung für eine Turbine eines Abgasturboladers sowie Turbine für einen Abgasturbolader
CN115485466A (zh) * 2020-09-03 2022-12-16 株式会社Ihi 阀构造以及增压器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007019447U1 (de) 2006-04-19 2012-08-29 Borgwarner Inc. Turbolader
US20120055154A1 (en) * 2009-05-18 2012-03-08 Borgwarner Inc. Turbocharger
DE102011017523A1 (de) * 2011-04-26 2012-10-31 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
JP6283669B2 (ja) 2012-07-11 2018-02-21 ボーグワーナー インコーポレーテッド 排気ガスターボチャージャ
US20140168264A1 (en) 2012-12-19 2014-06-19 Lockheed Martin Corporation System, method and computer program product for real-time alignment of an augmented reality device
DE202013006731U1 (de) * 2013-07-25 2013-08-09 Borgwarner Inc. Abgasturbolader
JP6520021B2 (ja) 2014-08-29 2019-05-29 株式会社Ihi 流量可変バルブ機構及び過給機
DE102015108284A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Elringklinger Ag Turbolader
DE102016100900B4 (de) * 2016-01-20 2023-12-14 Ihi Charging Systems International Gmbh Verstellvorrichtung für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader
DE102016002269B4 (de) * 2016-02-26 2021-08-26 Feinguss Blank Gmbh Ventilelement

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