CN111094756B - 径向压缩机、增压装置和薄片以及制造这种薄片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的增压装置（1）、例如废气涡轮增压器的径向压缩机（30），其中所述径向压缩机具有布置在压缩机壳体（31）中的抗扭转地布置在能够旋转地支承的转子轴（14）上的压缩机轮（13）以及配属于所述压缩机壳体的、用于将新鲜空气质量流（LM）引导到所述压缩机轮（13）上的空气输入通道（36）。在所述压缩机轮（13）上游布置有光阑式隔板机构（50），利用所述光阑式隔板机构以能够变化的方式调整用于冲流所述压缩机轮（13）的新鲜空气质量流（LM）的流动横截面。为此，所述光阑式隔板机构（50）具有多个薄片（52），所述薄片分别具有板状的薄片基体（56）和销状的操纵元件（61、61a、61b）作为相应的薄片（52）的集成的组成部分。本发明还涉及一种具有径向压缩机（30）的增压装置（1）以及一种用于径向压缩机（30）的光阑式隔板机构（50）的薄片（52）和一种用于制造这种薄片（52）的方法。

Description

径向压缩机、增压装置和薄片以及制造这种薄片的方法

技术领域

本发明涉及一种用于尤其用于以处于提高的压力下的空气来增压内燃机的增压装置的径向压缩机。本发明还涉及一种具有这种径向压缩机的增压装置和一种用于径向压缩机的光阑式隔板机构（Irisblendenmechanismus）的薄片以及一种用于制造这种薄片的方法。

背景技术

具有径向压缩机的增压装置，特别是废气涡轮增压器越来越多地用于机动车内燃机中的功率提高。这种情况的发生越来越频繁，其目的是在功率相同或者甚至提高的情况下在结构尺寸和重量方面降低内燃机，并且同时鉴于就此而言变得越来越严格的法律规定降低消耗进而降低CO₂排放。在此，废气涡轮增压器的工作原理在于，利用废气流中包含的能量，以便借助径向压缩机提高内燃机的进气系统中的压力，并因此更好地用空气-氧气填充内燃机的燃烧室。因此，每个燃烧过程可以转化更多的燃料，如汽油或柴油，也就是提高了内燃机的功率。

为此，废气涡轮增压器具有布置在内燃机的废气系统中的废气涡轮机、布置在进气系统中的径向压缩机和布置在其间的转子轴承。废气涡轮机具有涡轮机壳体和布置在该涡轮机壳体中的、由废气质量流驱动的涡轮机叶轮。径向压缩机具有压缩机壳体和布置在其中的、建立增压压力的压缩机叶轮。涡轮机叶轮和压缩机叶轮抗扭转地布置在共同的轴（所谓的转子轴）的相对而置的端部上并且因此形成所谓的涡轮增压器转子。转子轴沿轴向在涡轮机叶轮和压缩机叶轮之间延伸经过布置在废气涡轮机和径向压缩机之间的转子轴承并且在该转子轴承中关于转子轴轴线沿径向和轴向得到旋转支承。根据这种结构，由废气质量流驱动的涡轮机叶轮通过转子轴驱动压缩机叶轮，由此，在内燃机的进气系统中的压力相对于在径向压缩机之后的空气质量流得到提高并且由此实现更好地为燃烧室填充空气-氧气。

所谓的径向压缩机由四个重要的组成部分组成：在下面也被称为空气输入通道的压缩机入口、压缩机叶轮、扩散器和具有扩散器的压缩机壳体。通过压缩机叶轮的转速，空气在轴向上通过空气输入通道被吸入并且在压缩机叶轮中被加速到高的速度。空气在径向或主要在径向方向上通过扩散器离开压缩机叶轮，在扩散器中被制动，由此提高压力和温度并且通过螺旋通道被收集和排出。

径向压缩机在其运行特性方面的特征在于所谓的压缩机综合特性曲线，其描述了在不同的压缩机转速或圆周速度下关于质量流量的压力建立。径向压缩机的稳定且可用的综合特性曲线通过所谓的喘振界限（Pumpgrenze）限制过低的流量，通过所谓的堵塞界限限制过高的流量，并且在结构机械上通过最大转速界限限制。在将增压装置、例如废气涡轮增压器匹配到内燃机时，选择具有对于内燃机尽可能有利的压缩机综合特性曲线的径向压缩机。在此应满足以下前提：

- 发动机满负荷曲线完全在可用的压缩机综合特性曲线内；

- 应该遵守由车辆制造商要求的到综合特性曲线界限的最小间距；

- 最大压缩机效率应当存在于额定负载以及在内燃机的下面的极限转矩（Eckdrehmoment）的区域中；和

- 压缩机叶轮应具有最小的惯性矩。

所有上述前提条件的同时满足在没有附加措施的情况下利用传统的径向压缩机仅能受限地得以实现。例如，通过相反的趋势产生以下目标冲突：

- 降低压缩机叶轮的惯性矩并且使综合特性曲线宽度和峰值效率最大化，

- 在下面的极限转矩的范围内降低扫气并且使比额定功率最大化，

- 改善内燃机的响应特性并提高内燃机的比额定功率。

所提及的目标冲突可以通过一种压缩机设计来解决，该压缩机设计在最小的惯性矩的情况下具有一个宽的综合特性曲线以及在发动机满负荷曲线上的最大效率。

除了所提及的静态要求之外，也必须在瞬时的运行状态中、例如在内燃机的快速的负载卸载的情况下确保径向压缩机的稳定的运行特性。这意味着，即使在输送的空气质量流突然减少时，径向压缩机也不允许进入所谓的喘振（Pumpen）。

在限制于径向压缩机的压缩机入口或空气输入通道的情况下，上述解决方案迄今为止已经通过附加措施（例如可调节的叶片-前导装置（Vorleitapparat））实现，用于减小压缩机入口的入口横截面的措施或固定的再循环通道（也已知为端口防护罩（PortedShroud））或稳定综合特性曲线的措施。在可变的解决方案中，通过综合特性曲线的主动移动实现径向压缩机的可用的工作范围的扩宽。因此在以径向压缩机的低转速和相应低的流量进行的发动机运行中，压缩机综合特性曲线向着低空气质量流移动，而在径向压缩机的高转速和相应高的流量进行的发动机运行中，压缩机综合特性曲线不移动或者向着高空气质量流移动。

叶片-前导装置通过对叶片角度的调整和预涡流的引入而沿着或者逆着压缩机叶轮旋转方向使整个压缩机综合特性曲线朝更小或更大流量移动。然而，前导装置的调节机构是一种精细、复杂和昂贵的解决方案。

通过横截面减小使压缩机入口（即空气输入通道）变窄的措施将压缩机综合特性曲线朝较小的流量移动，其中通过关闭直接在压缩机叶轮之前的结构来减小入口横截面。在打开状态下，这些措施尽可能再次释放整个入口横截面并且因此不影响或仅稍微影响或移动综合特性曲线。因此，可用的压缩机综合特性曲线于是被扩宽到更小的流量。可能的这种解决方案例如在US 2016/265424 A1或DE 10 2011 121 996 A1中描述。

固定的再循环通道是一种被动解决方案。它扩宽压缩机的可用的综合特性曲线范围，而基本不移动其综合特性曲线。与前导装置和所述可变的横截面减小相比，它是一种明显更有利的、但同时效率更低的解决方案。

为了避免在快速的负载卸载时的喘振，通常使用所谓的超限空气再循环阀（Schubumluft-Ventil），其在通过发动机的空气质量流突然减少的情况下打开从压缩机出口返回到压缩机入口的旁路并且由此将压缩机保持在喘振界限的“右侧”的稳定的综合特性曲线区域中。主动措施（例如可变的前导装置和超限空气再循环阀）的组合是可考虑的，但是至今不常见。

发明内容

本发明的任务是，说明一种用于内燃机的增压装置的径向压缩机的方案。另外的任务在于，给出一种具有这种用于内燃机的径向压缩机的增压装置和一种用于这种径向压缩机的光阑式隔板机构的薄片以及一种用于制造这种薄片的方法。所提及的主题应当有助于径向压缩机在扩宽的综合特性曲线范围上的可靠运行，同时减少损失，由此同时可以改善装备有这种径向压缩机的内燃机的功率特性和效率。在此仍然应该重视成本低廉的实施方案。

该任务的解决方案借助于径向压缩机、增压装置和薄片以及用于制造薄片的方法实现。本发明还提及所述主题和方法的优选实施方案和改进方案。

根据本发明公开了一种用于内燃机的增压装置、例如用于废气涡轮增压器的径向压缩机。径向压缩机具有布置在压缩机壳体中的压缩机叶轮，该压缩机叶轮抗扭转地布置在可旋转支承的转子轴上。此外，设置有如下空气输入通道，所述空气输入通道连接到压缩机壳体上，以用于将空气质量流引导到压缩机叶轮上。径向围绕压缩机叶轮在压缩机壳体中布置有螺旋通道，以用于排出经压缩的空气质量流。在空气质量流中在压缩机叶轮上游在空气输入通道中布置有如下光阑式隔板机构，该光阑式隔板机构构造为至少部分地关闭或打开隔板开口，从而能够用于冲流压缩机叶轮的空气质量流的空气输入通道的流动横截面至少在流动横截面的部分区域上、特别是以从完全打开并且直至以特定的程度地关闭或变窄的方式以能够变化的方式予以调整。为此，光阑式隔板机构具有多个薄片，所述薄片分别以能够绕旋转点旋转的方式得到支承，并且所述薄片分别具有板状的薄片基体和销状的操纵元件作为相应的薄片的集成的组成部分，该销状的操纵元件被构造用于操纵相应的薄片。

径向压缩机规定可变的光阑式隔板机构，其典型地布置在空气输入通道中，特别是在直接在压缩机叶轮之前的压缩机入口中，以用于使得综合特性曲线移动。该光阑式隔板机构也可被称为光阑式隔板（Irisblende）或光阑式节流部（Irisdrossel），并且具有调整径向压缩机的流到压缩机叶轮上的空气质量流的任务。在此，光阑式节流部如压缩机入口或空气输入通道的外部区域的一种掩膜（Maskierung）那样起作用。在节流作用增加时，也就是在横截面变窄时，光阑式隔板机构在一定程度上承担超限空气再循环阀的任务，因为节流机构可在一定程度上抑制径向压缩机的喘振。

由此可以主动地影响径向压缩机的运行范围并且附加地在发动机突然负载卸载时将径向压缩机保持在稳定的运行点。

空气输入通道被布置或构造在压缩机壳体上并且包括直接在压缩机叶轮上游的压缩机入口，并且从后者开始关于空气质量流在上游延伸。例如，该空气输入通道至少部分地由该压缩机壳体和光阑式隔板机构形成。进气接管也可以是空气输入通道的一部分。

该光阑式隔板机构具有多个分别以能够围绕旋转点旋转的方式得到支承的并且通过围绕旋转点的旋转而可相对于彼此移动的薄片。每个薄片例如在其旋转点处支承在支承环上，该支承环壳体固定地布置在空气输入通道中或压缩机入口上，或者直接构造在空气输入通道的壳体中或构造在构成空气输入通道或压缩机入口的压缩机壳体中。

光阑式隔板机构的壳体例如是光阑式隔板机构的单独的壳体、压缩机壳体的一部分，构造为单件式或多件式，例如通过压缩机壳体的一部分和单独的附加的壳体件构成。壳体例如构造为环形或者具有环形的区段。壳体也可以是固定的壳体元件。这些薄片通过调节环同步并且共同运动。如上所述，通过调节环的旋转触发了这些薄片的旋转。在薄片围绕其在该实施方案中平行于压缩机叶轮的旋转轴线布置的旋转轴线旋转时，薄片从完全打开的位置径向内枢转并且由此直接在压缩机叶轮之前引起流动横截面的所期望的变窄。调节环本身例如通过致动器来操控和运动。致动器可以是电动或气动运行的调节器。

在根据本发明的径向压缩机中规定，薄片一件式地构成。换句话说，至少薄片基体以及支承元件和操纵元件一件式地、即由一个部件制成。由此有助于在制造时降低成本，因为与具有单独的操纵元件的薄片相比取消了装配耗费。此外有助于涡轮增压器的可靠运行，因为由于一体化性与具有由单独的构件构成的操纵元件的薄片相比至少可以降低薄片的故障概率。

如前所述，用于内燃机的根据本发明的增压装置具有径向压缩机，该增压装置例如设计为废气涡轮增压器，该废气涡轮增压器为了驱动径向压缩机的压缩机叶轮具有废气涡轮机，或者替代地设计为以电动马达的方式运行的增压器（也称为E-增压机），该增压器为了驱动径向压缩机的压缩机叶轮具有电动马达式的驱动机构。此外，作为前面所提到的实施方案的替代方案，所述增压装置也可以构造为通过与所述内燃机的机械的耦联来运行的增压器。内燃机和径向压缩机之间的这种耦联例如可以借助于中间传动机构实现，该中间传动机构一方面与内燃机的旋转轴处于作用连接并且另一方面与径向压缩机的转子轴处于作用连接。

像比如如上所述，用于光阑式隔板机构的根据本发明的薄片具有板状的薄片基体，其用于质量空气流的屏蔽且因此用于调整隔板开口。为了在壳体或支承环上的支承，相应的薄片具有至少一个用于旋转支承薄片的支承元件，例如在薄片的端部区域内的紧固区段中具有支承元件。在一种简单的实施方案中，支承元件通过板状的基体中的孔形成，利用该孔支承元件例如可旋转地悬挂在固定在支承环中的相应的支承销上。此外，相应的薄片具有如下操纵元件，所述操纵元件构造用于操纵相应的薄片。板状的基体、支承元件和操纵元件是相应的薄片的集成的组成部分。

如下主体被称为薄片基体，该主体限定用于限制隔板开口的薄片基面。该薄片基体在主延伸平面中构造成板状并且例如具有按照环形节段类型的长形的弯曲的基本几何结构，其中，薄片基体基本上具有闭合环绕的轮廓、即外部的边缘，该外部的边缘在操纵元件的区域中可以是中断的或者具有突出的成型部。

在薄片的一种实施方案中，相应的薄片的操纵元件垂直于或基本上垂直于薄片基体的上述主延伸平面延伸，即具有主要垂直的方向分量。换句话说，操纵元件垂直地或主要在垂直的方向上从薄片基体突伸。具有支承元件的固定区段例如可以构造在相应的薄片的背离或对置于操纵元件的端部区域中。

所述薄片例如借助变形方法由薄片半成品制成。例如，薄片半成品由板片冲压而成并且在接下来的一个或多个加工步骤中相应地变形，从而最终的薄片以集成结构方式形成。

根据径向压缩机的一种实施方式，至少一个薄片的薄片基体由金属板构成，并且所属的操纵元件通过对为此设置在薄片基体上的成型部进行单次或多次弯曲而制成并且基本上垂直于由薄片基体给定的主延伸平面延伸。单次的弯曲意味着一次性的变形步骤。例如，将布置在薄片半成品的薄片基体上的薄片半成品的形成随后的操纵元件的板片区段弯曲90°。多次弯曲意味着，设置有多个变形步骤，这些变形步骤将操纵元件置于其最终的期望的形状中。

根据径向压缩机的一种实施方式，至少一个薄片的薄片基体具有外部的边缘，其中，构造有薄片基体的突出超过边缘的成型部，操纵元件由该成型部这样形成，使得该操纵元件基本上布置在薄片基体的外部的边缘上。换句话说，操纵元件从薄片基体的边缘基本上垂直于薄片的主延伸平面延伸，其中操纵元件尤其位于由薄片基体形成的薄片基面之内。换句话说，操纵元件向外接合到薄片基体中，其中，操纵元件与外部的边缘大致齐平地终止。因此，可以实现光阑式隔板机构的隔板开口的较小、最小开口宽度。这尤其在于，通过操纵元件的位置给出了用于使得薄片运动的更多自由空间。

根据所述径向压缩机的另一种实施方式，至少一个薄片的薄片基体具有外部的边缘，其中，构造有突出超过所述边缘的成型部，由所述成型部这样形成所述操纵元件，使得所述操纵元件与所述薄片基体的外部的边缘间隔地布置在所述薄片基体的外部。由此，进一步有利于上述关于用于运动和驱动薄片的自由空间的功能和优点。

外部的边缘限定薄片基体的主轮廓，其仅通过所提及的突出的成型部中断或扩宽。换句话说，外部的边缘是这样的边缘，该边缘限定薄片基体的基本形状并且因此限定薄片基面。必要时所进行的可选的切口（Einschnitt），这些切口延伸到薄片基体的内部中并且限定突出的成型部，不应算作外部的边缘。

在此及以下，特别是操纵元件的部分位于薄片基体的外部的边缘处或位于其外部的边缘之外，该外部的边缘基本上垂直于薄片基体的主延伸平面延伸。

根据径向压缩机的另一种实施方式，设置在薄片基体上的成型部这样构造和变形，使得操纵元件具有开槽的柱体的形状，所述柱体基本上垂直于通过薄片基体给定的主延伸平面延伸。开槽的柱体例如可如上所述通过多次弯曲来制造。例如，两个在突出的成型部上构造的支腿或翼形件柱形地弯曲，使得支腿或翼形件的自由端部面向彼此。由此赋予操纵元件一种倒圆的形状，它们以减少磨损的方式作用到调节环的引导槽上。同时，这允许操纵元件充当能够实现阻尼功能的径向弹簧。例如，开槽的柱体的外直径与调节环的相应的开口或槽相匹配以操纵相应的薄片，使得外直径稍微大于槽的宽度。由此，操纵元件弹性地抵靠调节环的相应槽的内表面，由此避免了操纵机构中的不利间隙并且增加了机械稳定性。换句话说，例如预先给定过盈配合，由此阻尼振动并且尤其降低与此相关的噪声发射。

根据径向压缩机的另一种设计方案，至少一个薄片（52）的薄片基体由金属板形成，其中操纵元件通过深冲由薄片基体而形成并且基本上垂直于由薄片基体给定的主延伸平面延伸。这是另一种替代的将薄片与操纵元件一件式地制造的可行方案。由此类似地得到前面所提到的优点和功能。以类似的方式，也可以替代地使用其他方法，如铣削、烧结、铸造或MIM（英文简称为“金属注射成形”），以便使薄片与操纵元件一件式地构造。

在径向压缩机的一种实施方案中，薄片在薄片的与操纵元件对置的端部区域中具有支承元件，利用所述支承元件，薄片以可围绕其旋转点旋转的方式支承在光阑式隔板机构的支承环上。

前述作为支承元件的可能的设计方案设置有孔，相应的薄片利用该孔支承在固定在支承环中的支承销上。

在径向压缩机的另一种实施方案中，在相应的薄片上设置销元件作为支承元件，所述销元件根据上述的操纵元件的类型构成并且基本上垂直于通过薄片基体给定的主延伸平面在与操纵元件相反的方向上延伸并且利用所述销元件相应的薄片以可围绕其旋转点旋转的方式支承在支承环内的孔中。这具有的优点是，不仅操纵元件而且支承元件都能以相同的方法制造，并且有助于减少的部件数量和因此以低成本实现减少的装配耗费。

根据所述径向压缩机的另一种实施方式，所述光阑式隔板机构具有固定的支承环和与所述支承环同心地布置的、能够围绕共同的中心旋转的调节环，其中每个薄片分别以能够围绕其旋转点旋转的方式支承在支承环上，其中所述调节环为了操纵相应的薄片而分别具有相对于所述调节环的径向方向倾斜地延伸的槽，相应的薄片的操纵元件嵌入到所述槽中并且在所述槽中被引导。通过调节环相对于支承环的旋转，通过倾斜延伸的槽，薄片借助于操纵元件围绕其旋转点旋转并且因此径向向内或向外枢转。以这种方式提供带有少量单个零件的坚固的机构，该机构需要很少的结构空间并且确保径向压缩机的可靠的运行。

本发明还公开了一种制造用于径向压缩机的光阑式隔板机构的薄片的根据本发明的方法。该方法具有以下步骤：

- 提供由金属板制成的板状的薄片半成品，所述薄片半成品具有带有外部的边缘的薄片基体和用于旋转支承薄片的支承元件，其中，构造有突出超过边缘的成型部（59）；

- 相对于所述薄片基体如此弯曲所述突出的成型部，使得所述成型部现在基本上垂直于由所述薄片基体给定的主延伸平面延伸并且因此操纵元件构造为所述薄片的集成的组成部分。

限定操纵元件坯件的突出的成型部以及薄片基体是一件式的板状的半成品的一部分。突出的成型部例如在基体的主延伸平面中从薄片基体突伸并且接着单次或多次地弯曲。在弯曲时例如弯曲90度。

继续上述方法，提供了一种由金属板制成的板状的薄片半成品，其中，突出的成型部具有如下中间件，该中间件具有两个从中间件突伸的对置的支腿。在此，在突出的成型部（59）相对于薄片基体弯曲之后，使得成型部现在基本上垂直于由薄片基体给定的主延伸平面延伸，这样弯曲突伸的支腿，使得具有开槽的柱体的操纵元件作为薄片的集成的组成部分构成。

在该方法中，例如首先仅将中间件相对于薄片基体弯曲90°。接着，突伸的支腿关于中间件径向弯曲，从而形成操纵元件的柱形的区段。然而，两个弯曲步骤也可以以相反的顺序进行。

另一种方法涉及以下步骤：

- 提供由金属板制成的板状的薄片半成品，所述薄片半成品具有薄片基体；

- 由所述薄片基体如此深冲操纵元件，使得操纵元件作为所述薄片的集成的组成部分构造在所述薄片基体上，所述操纵元件基本上垂直于由所述薄片基体给定的主延伸平面延伸。

所描述的用于制造薄片的方法特别适用于制造大型产品，因此具有成本优势。由此制造的薄片能够实现开头所述的优点和功能。

附图说明

在以下实施例的详细描述中公开了另外的优点和功能。

下面借助于附图描述这些实施例。相同类型的或相同作用的元件在所有附图中都用相同的附图标记表示。

附图中示出：

图1示出了作为常见的用于内燃机的增压装置的示例的、根据现有技术的涡轮增压器的简化的示意性的剖视图，

图2示出了具有根据本发明的径向压缩机的根据本发明的增压装置的简化的示意性的剖视图，

图3a至图3c示出了根据一个实施例的光阑式隔板机构在三个不同运行状态下的示意性俯视图，

图4a和4b分别以俯视图和透视图示出了根据一个实施例的处于不同的制造状态下的光阑式隔板机构的薄片，

图5a示出了光阑式隔板机构的调节环的一种实施方案的示意性俯视图，

图5b示出了光阑式隔板机构的支承环的一种实施方案的示意性俯视图，

图6a至6c分别以俯视图和透视图示出了根据另一实施例的处于不同制造状态下的光阑式隔板机构的薄片，

图7a至7c分别以俯视图和透视图示出了根据另一实施例的处于不同制造状态下的光阑式隔板机构的薄片，

图8a分别以俯视图和透视图示出了根据另一实施例的光阑式隔板机构的薄片，

图8b分别以俯视图和透视图示出了光阑式隔板机构的薄片的另一种实施方案，并且

图9示出用于制造薄片的方法的简化的示意流程图。

具体实施方式

图1用剖面图示意性地以根据常用的现有技术的废气涡轮增压器1a为例示出了用于内燃机的增压装置，其包括废气涡轮机20、径向压缩机30和转子轴承40。废气涡轮机20配备有废气门阀29并且废气质量流AM利用箭头来表示。径向压缩机30具有超限空气再循环阀39，并且同样用箭头表示空气质量流LM。废气涡轮增压器1a的所谓的涡轮增压器转子10具有涡轮机叶轮12、压缩机叶轮13以及转子轴14（也简称为轴）。涡轮增压器转子10在运行中围绕转子轴14的转子旋转轴线15旋转。转子旋转轴线15以及同时涡轮增压器轴线2（也被称为纵向轴线）由所绘制的中心线表示并且表示废气涡轮增压器的轴向取向。涡轮增压器转子10以其转子轴14借助于两个径向轴承42和一个轴向轴承盘43来支承。径向轴承42和轴向轴承盘43都经由油接头45的油供应通道44被供应以润滑剂。

通常，如图1中所示出的那样，常规的废气涡轮增压器1a具有一种多件式的构造。在此，能布置在内燃机的废气系统中的涡轮机壳体21、能布置在内燃机的进气系统中的压缩机壳体31以及在涡轮机壳体21和压缩机壳体31之间支承壳体41关于共同的涡轮增压器轴线2并排布置并且在装配技术上相互连接。

涡轮增压器转子10形成废气涡轮增压器1a的另一个结构单元，该涡轮增压器转子具有转子轴14、布置在涡轮机壳体21中的具有叶轮叶片组121的涡轮机叶轮12和布置在压缩机壳体31中的具有叶轮叶片组131的压缩机叶轮13。涡轮机叶轮12和压缩机叶轮13布置在共同的转子轴14的对置的端部上并且与该转子轴抗扭转地连接。转子轴14在涡轮增压器轴线2的方向上轴向地延伸穿过支承壳体41并且在该支承壳体中轴向地和径向地围绕其纵向轴线、转子旋转轴线15得到旋转支承，其中转子旋转轴线15处于涡轮增压器轴线2中，即与该涡轮增压器轴线重合。

压缩机壳体31具有一个空气输入通道36，该空气输入通道具有用于连接到内燃机的空气进气系统（未示出）上的进气管-连接接管37并且在朝涡轮增压器轴线2的方向朝压缩机叶轮13的轴向端部延伸。通过该空气输入通道36由压缩机叶轮13从空气进气系统中抽吸空气质量流LM。空气输入通道36也可以是进气接管的一部分并且因此不是压缩机壳体31的一部分。

此外，压缩机壳体31通常具有一个环形地围绕涡轮增压器轴线2和压缩机叶轮13布置的、螺旋形地远离压缩机叶轮13地扩宽的螺旋通道32，该螺旋通道也称为所谓的新鲜空气道（Frischluftflute）。该螺旋通道32具有至少在内圆周的一部分上延伸的、带有限定的间隙宽度的间隙开口、即所谓的扩散器35，该扩散器在径向方向上远离压缩机叶轮13的外圆周指向地延伸到螺旋通道32中并且空气质量流LM通过该扩散器远离压缩机叶轮13在提高的压力下流入到螺旋通道32中。螺旋通道32还具有切向向外指向的空气排出通道33，该空气排出通道具有用于连接到内燃机的空气分配管（未示出）上的分配器-连接接管34。通过空气排出通道33在提高的压力下将空气质量流LM引导到内燃机的空气分配管中。

图2示出了根据本发明的增压装置1的一种实施方案。增压装置1具有根据本发明的径向压缩机30的一种实施方案、转子轴承和驱动单元70。径向压缩机30具有布置在压缩机壳体31中的压缩机叶轮13，该压缩机叶轮抗扭转地布置在转子轴14上，该转子轴可旋转地支承在转子轴承40的支承壳体41中。

此外，径向压缩机30具有连接到压缩机壳体31上的、构成压缩机入口36a的、用于将空气质量流LM引导到压缩机叶轮13上的空气输入通道36以及径向围绕压缩机叶轮13布置在压缩机壳体31中的螺旋通道32。在此，螺旋通道32用于吸收和排出从压缩机叶轮13流出的并且通过扩散器35流出的经压缩的空气质量流LM。在此，该光阑式隔板机构50被固定在压缩机壳体31的空气输入通道36中和/或形成空气输入通道36的直接在压缩机壳体31的压缩机入口36a之前的部分区域。

在空气质量流LM中在压缩机叶轮13上游，光阑式隔板机构50相对于超限空气再循环阀39（见图1）附加地或替代地在空气输入通道36中直接布置在压缩机入口36a之前并且构成空气输入通道36的直接在压缩机壳体31的压缩机入口36a之前的部分区域。光阑式隔板机构50被设计成至少部分地关闭或打开隔板开口55，使得用于冲流压缩机叶轮13的空气质量流LM的流动横截面可以至少在流动横截面的部分区域上以能够变化的方式予以调整。

光阑式隔板机构50具有在空气输入通道36中与压缩机入口36a同心地固定的支承环68、与支承环同心地布置的可围绕共同的中心旋转的调节环53（其带有调节杆53a）和多个以可围绕相应的旋转点旋转的方式支承在支承环68中的薄片52。薄片52分别具有板状的薄片基体56和销状的操纵元件（在此不可见）作为相应的薄片52的集成的组成部分，所述操纵元件构造用于操纵相应的薄片52。

驱动单元70在图2中未进一步详细描述并且不仅可实施成废气涡轮机而且可实施成电动马达式的驱动单元或者也可实施成与内燃机的机械的耦联、例如实施成中间传动机构，该中间传动机构与内燃机的旋转轴处于作用连接，这使增压装置1在一种情况中成为废气涡轮增压器1a并且在另一种情况中成为以电动马达的方式运行的增压器、也称为E-增压机或E-压缩机或者成为机械的增压器。

图3a至3c示意性地示出了用于根据本发明的径向压缩机30的光阑式隔板机构50在三个不同的运行状态下的一种实施方案。光阑式隔板机构50具有静止的固定（位置固定的）支承环68（未示出）。如图5b所示，支承环68可以由固定在例如空气输入通道36的包围的壳体中的单独构件来形成。替代地，支承环也可以直接构造在包围的壳体中并且与该壳体一件式地构造。因此，支承环68也可以直接构造在压缩机壳体31的压缩机入口36a上。替代地，也可以为光阑式隔板机构50设置单独的壳体，使得光阑式隔板机构50可以作为单独的可预装配的功能单元被安装在压缩机壳体31上或在空气输入通道36中。

在该示例中，三个薄片52围绕相应的支承元件67可旋转地支承在支承环68上。为此，支承环68针对每个薄片52具有配属的旋转支承部位（Drehlagerstelle）69（参见图5b），相应的薄片52以其支承元件67旋转支承在该旋转支承部位上。

每个薄片52具有用于通过调节环53进行操纵的操纵元件（在图3a、图3b和图3c中不可见），其中，支承元件67布置在相应的薄片52的与操纵元件对置的端部区域中。

作为支承元件67例如可以在相应的薄片52中设置如下孔，利用该孔将相应的薄片52支承在固定在支承环68中的、构成旋转支承部位的支承销69a上，该支承销在图5b中可见。

此外，光阑式隔板机构50具有与支承环68同心布置的、围绕共同的中心可旋转地支承的调节环53，该调节环在图3a中很大程度上被薄片52遮盖并且仅在其调节杆53a上可见。调节环53的一种实施方案在图5a中单独示出。

在图3a至图3c和图5a的示例中，调节环53具有三个槽54（仅在图3a至图3c中示出）以用于薄片52的受引导的操纵。在此，为每个薄片52设置有各一个相对于调节环53的径向方向倾斜延伸的槽54，相应的薄片52的操纵元件嵌入到该槽中并且在其中被引导。

因此，通过旋转调节环53使这些薄片52同步地运动。调节环53例如在其外圆周上被支承在光阑式隔板机构50的壳体上或壳体中，或者被支承在为此目的而构造在压缩机壳体31或空气输入通道36内的壳体件中。

通过操纵调节环53，即通过围绕与支承环68共用的中心进行旋转，薄片52的操纵元件被倾斜延伸的槽54径向向内引导，并且因此薄片52围绕相应的旋转支承部位67同样径向向内枢转，并且因此使光阑式隔板机构50的隔板开口55变窄。在此，图3a示出具有最大开口宽度的隔板开口55，图3b示出具有减小的开口宽度的隔板开口55并且图3c示出具有最小的开口宽度的隔板开口55。

因此，这些图示对于该实施例示出了流动横截面的通过部分关闭或打开光阑式隔板机构50而可变地可调节的部分区域。因此，该光阑式隔板机构50作为可变的入口节流部起作用并且如开头所提及的那样能够实现用于径向压缩机30的有利的综合特性曲线移动。

下面借助于图4a、4b、6a至6c以及7a至7c描述不同实施例的薄片52，其制造根据在图9中示出的流程图来阐述。

图4a和4b分别以俯视图和透视图示出了根据一个实施例的处于两个制造状态中的用于光阑式隔板机构50的薄片52，其中图4a示出了薄片半成品52´，由该薄片半成品制造最终的薄片52，如图4b所示。

在第一步骤S1中，提供薄片半成品52´。薄片半成品52´一件式地形成，例如通过从平坦的金属板中冲压出相应的形状。

薄片半成品52´以及制成的薄片52具有薄片基体56。薄片基体56板状地构造并且通过外部的边缘57限定。外部的边缘57代表薄片基体56的外部的主轮廓，该外部的主轮廓在这种情况下通过两个切口58中断。在两个切口之间构造有突出的成型部59。薄片基体56限定如下薄片基面60，所述薄片基面除了切口58之外由外部的边缘57和外部的边缘57在突出的成型部59的区域中的假想的连续的连接线57´形成（见图4a中的虚线）。换句话说，基体限定了基本上闭合的形状，该形状通过主要的外部的边缘57预先给定并且在中断部的区域中、如突出的成型部59的区域中假想地闭合。突出的成型部59首先位于与薄片基体56相同的平面中，即在薄片基体的主延伸平面中，向外突出超过薄片基面60并且因此构成突出的区域59。突出的成型部59代表操纵元件坯件。

在接下来的第二步骤S2中，现在将突出的成型部59这样相对于薄片基体56弯曲，使得突出的成型部59至少主要沿薄片基体56的法向方向、即基本上垂直地从该薄片基体突伸。由此形成最终的、销状的操纵元件61。上述切口58在此用作操纵元件61的变形区域中的凹口（Freischnitt），这些凹口确保在突出的成型部59弯曲时薄片52的外部的边缘57保持无变形。

如已经提及的那样，在光阑式隔板机构的组装状态下，相应的薄片52以其操纵元件61嵌入到调节环53中的相应为此设置的槽中，以便在调节环53相应旋转时使相应的薄片52围绕其旋转点枢转。在此，旋转点由支承环68中的相应所属的旋转支承部位69形成或者大约直接在光阑式隔板机构的包围的固定的壳体中形成，在其处薄片52利用构造在薄片52上的支承元件67旋转支承。在图4a和图4b中示出的薄片52为了旋转支承而具有如下支承元件67，该支承元件在该实施例中构造为简单的、垂直于薄片基体56的主延伸平面延伸的通孔并且布置在薄片52的与操纵元件（61）对置的端部区域中。在这种情况下，旋转支承部位69通过固定在支承环68中的相应的支承销69a形成（对此参见图5b），相应的薄片52以其通孔插到该支承销上并且由此被支承。

如尤其在根据图4b的俯视图中可看到的那样，操纵元件61这样布置，使得该操纵元件与薄片基体56的外部的边缘57齐平地终止。换句话说，操纵元件61不突伸超过薄片基面60。

薄片52能够实现开头所述的优点和功能。由于操纵元件61定位在薄片基体56的边缘处并且因此定位在薄片52的边缘处，有可能使设置在调节环53中的用于容纳操纵元件61的槽54保持径向向内（即朝向隔板开口55的中心）关闭。这可以在图5a中详细地看出，图5a示出了调节环53的一种实施方案。因此，由相应的槽54形成的间隙保持朝向隔板开口55关闭，从而通过光阑式隔板机构的可能的泄漏保持得低。

图6a至6c以三个步骤S1至S3（参见图9）分别以俯视图和透视图示出根据另一个实施例的薄片52的制造，其中，上述阐述基本上类似地适用。在这种情况下，关于突出的成型部，除了在图4a和图4b中描述的单次的弯曲之外，应用了另一弯曲方法步骤，其结果在图6c中示出。图6a示出了第一薄片半成品52´，其类似于上面地具有薄片基体56，该薄片基体具有带有两个切口58的外部的边缘57。在切口58之间构造有突出的成型部59，所述成型部具有中间件62，与上述实施方案不同，两个支腿63从所述中间件朝相对置的侧突伸。在第一方法步骤S1中，该坯件如上所述被提供，这例如可以通过在冲压过程中从金属板中进行冲压来实现。

接着在第二步骤S2（见图9）中，再次与在图4a、4b中示出的实施方案类似地执行突出的成型部59的90°弯曲，其中，突出的成型部59的中间件62相应地弯曲。由此，形成第二薄片半成品52´´。

现在，在另一方法步骤S3中（如在图9中的方法曲线图中虚线所示）这样弯曲两个支腿63，从而构成呈开槽的柱体的形式的操纵元件61a，如在图6c中可看到的那样。

类似于在图4a、4b中所示的实施例，根据图6c的操纵元件61a如此布置和弯曲，使得该操纵元件又与薄片基体56的外部的边缘57齐平地终止，即，布置在薄片基面60之内并且基本上垂直于由薄片基体56给定的主延伸平面延伸。

图7a至图7c以三个制造步骤示出了薄片52的另一种实施方案。薄片52的该实施方案与根据图4a和图4b以及图6a至图6c的薄片52的先前示出的实施例的不同之处基本上在于，对应于前述开槽的柱体的操纵元件61a布置在薄片基体56之外，即布置在薄片基面60之外。换句话说，操纵元件61a在该实施方案中与外部的边缘57间隔开地布置并且布置在薄片基体56外部。对于操纵元件在薄片基体56外部的布置，不需要操纵元件具有开槽的柱体的形状。如在图4a、4b的实施例中示出的那样，操纵元件61的简单实施方案也可以布置在薄片基体56之外。

图8a以俯视图和透视图示出了根据本发明的薄片52的另一种实施方案。该实施方案的特征在于，销元件67a作为支承元件设置在相应的薄片52上，所述销元件根据操纵元件61的类型构成，像比如在图4a、4b中示出的那样。替代地，当然也可以规定根据图6a至6c或7a至7c的实施方案的、根据操纵元件61a的类型的支承元件67a的实施方案。该支承元件67a基本上垂直于通过薄片基体56给定的主延伸平面在与操纵元件61相反的方向上延伸。相应的薄片52利用相应的支承元件67a围绕其旋转点旋转支承在旋转支承部位69中，其中，旋转支承部位69例如可以实施为支承环68中的简单的孔。支承环68在此能够实施为单独的构件或者也能够直接构造在包围的壳体中。

图8b以俯视图和透视图示出根据本发明的薄片52的另一种实施方案。在薄片52的该实施方案中，薄片基体56由金属板构成，其中，操纵元件61b通过深冲由薄片基体56形成并且基本上垂直于由薄片基体56给定的主延伸平面延伸。此外，所示的薄片52具有支承元件67b，该支承元件如操纵元件61b那样也通过深冲由薄片基体56形成。因此，薄片52的该实施方案也与操纵元件61b和支承元件67b一件式地构成并且能够实现开头所提及的优点和功能。

此外要指出的是，在相应的薄片52中也能够选择之前的实施方式的操纵元件61、61a、61b和支承元件67、67a、67b的组合，所述组合没有明确地在附图中示出。因此，例如经深冲的支承元件67b可以与构造为开槽的柱体的操纵元件61a在薄片52中组合。

Claims (8)

1.一种用于内燃机的增压装置（1）的径向压缩机（30），具有

- 布置在压缩机壳体（31）中的压缩机叶轮（13），所述压缩机叶轮抗扭转地布置在能够旋转地支承的转子轴（14）上；

- 连接到所述压缩机壳体（31）上的、用于将空气质量流（LM）引导到所述压缩机叶轮（13）上的空气输入通道（36）和径向围绕所述压缩机叶轮（13）布置在所述压缩机壳体（31）中的、用于排出经压缩的空气质量流（LM）的螺旋通道（32），其中

- 在所述空气质量流（LM）中在所述压缩机叶轮（13）上游在所述空气输入通道（36）中布置有光阑式隔板机构（50），所述光阑式隔板机构构造用于至少部分地关闭或打开隔板开口（55），使得用于冲流所述压缩机叶轮（13）的空气质量流（LM）的流动横截面能够至少在流动横截面的部分区域上以能够变化的方式予以调整；并且其中

- 所述光阑式隔板机构（50）具有多个薄片（52），所述薄片分别以能够围绕旋转点旋转的方式得到支承，并且所述薄片分别具有板状的薄片基体（56）和销状的操纵元件（61、61a、61b）作为相应的薄片（52）的集成的组成部分，所述销状的操纵元件被构造用于操纵相应的薄片（52），

其中，至少一个薄片（52）的薄片基体（56）由金属板构成，并且所属的操纵元件（61、64）通过对为此设置在所述薄片基体上的成型部进行单次或多次弯曲来制造，并且基本上垂直于由所述薄片基体所给定的主延伸平面地延伸，

其中，至少一个薄片（52）的薄片基体（56）具有外部的边缘（57），其中，构造有突出超过所述边缘的成型部（59），由所述成型部这样形成所述操纵元件（61、61a），使得所述操纵元件基本上布置在所述薄片基体（56）的外部的边缘（57）上，

其中，设置在所述薄片基体（56）上的突出的成型部（59）如此构造和变形，使得所述操纵元件（61a）具有开槽的柱体的形状，所述开槽的柱体基本上垂直于通过所述薄片基体（56）所给定的主延伸平面地延伸。

2.根据权利要求1所述的径向压缩机（30），其中，薄片（52）在薄片的与所述操纵元件（61、61a、61b）对置的端部区域中具有支承元件（67、67a、67b），所述薄片利用所述支承元件以能够绕其旋转点旋转的方式支承在所述光阑式隔板机构（50）的支承环（68）上。

3.根据权利要求2所述的径向压缩机（30），其中，设置有孔作为支承元件（67），利用该孔将相应的薄片（52）支承在被固定在所述支承环（68）中的支承销上。

4.根据权利要求2所述的径向压缩机（30），其中，在相应的薄片（52）上设置有销元件作为支承元件（67a、67b），所述销元件按照根据权利要求1至3中任一项权利要求中的所述操纵元件（61、61a、61b）的类型构成，并且基本上垂直于通过所述薄片基体（56）所给定的主延伸平面地在与所述操纵元件（61、61a、61b）相反的方向上延伸，并且利用所述销元件将相应的薄片（52）以能围绕其旋转点旋转的方式支承在所述支承环（68）内的孔中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的径向压缩机（30），其中，所述光阑式隔板机构（50）具有固定的支承环和与所述支承环同心地布置的、能够围绕共同的中心旋转的调节环（53），其中，每个薄片（52）分别以能够围绕其旋转点旋转的方式支承在所述支承环上，其中，所述调节环（53）为了操纵而对于每个薄片（52）具有各一个相对于所述调节环（53）的径向方向倾斜地延伸的槽（54），相应的薄片（52）的操纵元件（61、61a、61b）嵌入到所述槽中并且在所述槽中被引导。

6.一种用于内燃机的增压装置（1），其中所述增压装置（1）具有根据权利要求1到5中任一项所述的径向压缩机（30），并且其中所述增压装置（1）构造为废气涡轮增压器（1），或者构造为以电动马达的方式运行的增压器，或者构造为通过与所述内燃机的机械的耦联来运行的增压器。

7.一种用于根据权利要求1至5中任一项所述的径向压缩机（30）的光阑式隔板机构（50）的薄片（52），其中所述薄片（52）具有板状的薄片基体（56）、用于旋转支承所述薄片（52）的支承元件（67、67a、67b）和销状的操纵元件（61、61a、61b）作为相应的薄片（52）的集成的组成部分，所述操纵元件被构造用于操纵相应的薄片（52）。

8.一种用于制造根据权利要求7所述的薄片（52）的方法，其具有以下步骤：

- 提供由金属板制成的板状的薄片半成品（52´），所述薄片半成品具有薄片基体和用于旋转支承所述薄片（52）的支承元件（67），所述薄片基体具有外部的边缘（57），其中，构造有突出超过所述边缘的成型部（59）；

- 相对于所述薄片基体（56）如此弯曲所述突出的成型部（59），使得所述成型部现在基本上垂直于由所述薄片基体（56）所给定的主延伸平面地延伸，并且因此操纵元件（61）构造为所述薄片（52）的集成的组成部分，

其中，突出超过所述边缘的所述成型部（59）具有中间件（62），所述中间件具有两个从所述中间件（62）突伸的对置的支腿（63），并且其中，在所述突出的成型部（59）相对于所述薄片基体（56）弯曲之后，使得所述成型部（59）现在基本上垂直于由所述薄片基体所给定的主延伸平面地延伸，接着如此使得所述突伸的支腿（63）弯曲，从而呈开槽的柱体（65）形式的操纵元件（61a）构造为所述薄片（52）的集成的组成部分。

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