CN111133199B - 用于内燃机的增压装置的压缩机、节气门模块和用于内燃机的增压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的增压装置（1）的压缩机（30），该压缩机（30）具有：‑ 压缩机壳体（31），其中压缩机轮（13）旋转地联合地布置在转子轴（14）上；‑ 空气进料通道（36），该空气进料通道（36）用于将空气质量流（LM）引导到压缩机轮（13）。压缩机（30）具有节气门模块（70），该节气门模块（70）具有：‑‑ 虹膜式隔膜机构（50），该虹膜式隔膜机构（50）布置在压缩机轮（13）的上游并且具有多个薄片（52），并且被设计成通过薄片（52）来关闭或打开隔膜孔口（55），从而允许可变地调节进入压缩机轮（13）的空气质量流（LM）的流动截面；‑‑ 节气门模块壳体（71），该节气门模块壳体（71）至少部分地限定空气进料通道（36），并且虹膜式隔膜机构（50）布置并安装在该节气门模块壳体（71）中和/或在该节气门模块壳体（71）上；和‑‑ 致动器（56），该致动器（56）安装在节气门模块壳体（71）上并且机械地联接到虹膜式隔膜机构（50）以对其进行致动。节气门模块（70）形成为结构单元，该结构单元与压缩机壳体（31）分离，并且通过节气门模块壳体（71）法兰安装在压缩机壳体（31）上。本发明还涉及节气门模块（70）和增压装置（1）。

Description

用于内燃机的增压装置的压缩机、节气门模块和用于内燃机 的增压装置

技术领域

本发明涉及用于内燃机的增压装置的压缩机、用于增压装置的压缩机的节气门模块，和用于内燃机的增压装置。

背景技术

诸如排气涡轮增压器的增压装置越来越多地用于增加机动车辆内燃机中的功率。越来越频繁地，这样做的目的是为了减少相同功率或甚至更大功率的内燃机的整体尺寸和重量，并且同时关于在这方面日益严格的法律要求，降低消耗且因此降低CO₂排放。作用原理在于使用排气流中含有的能量来增加内燃机的进气道中的压力，并因此使内燃机的燃烧腔室更好地充满大气中的氧气。以这种方式，在每个燃烧过程中可转化更多的燃料，诸如汽油或柴油，也就是说，可增加内燃机的功率。

排气涡轮增压器具有布置在内燃机的排气道中的排气涡轮机、布置在进气道中的新鲜空气压缩机，和布置在其之间的转子轴承。排气涡轮机具有涡轮机壳体和布置在其中的涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮由排气质量流驱动。新鲜空气压缩机具有压缩机壳体和布置在其中的压缩机叶轮，其构建升压压力。涡轮机叶轮和压缩机叶轮旋转地联合地布置在共同的轴（该共同的轴被称为转子轴）的相对的端部上，并且因此形成了所谓的涡轮增压器转子。转子轴通过布置在排气涡轮机和新鲜空气压缩机之间的转子轴承在涡轮机叶轮和压缩机叶轮之间轴向延伸，并且相对于转子轴轴线在径向和轴向方向上可旋转地安装在所述转子轴承中。在此构造中，由排气质量流驱动的涡轮机叶轮通过转子轴驱动压缩机叶轮，从而相对于空气质量流增加了新鲜空气压缩机下游的内燃机的进气道中的压力，并且因此确保了燃烧腔室更好地充满大气中的氧气。

就压缩机的操作特性而言，压缩机的特征在于所谓的压缩机特性图，该特性图描述了对于不同压缩机旋转速度或圆周速度的压力构建相对于质量吞吐量的关系。压缩机的稳定且可使用的特性图朝向低吞吐量被所谓的喘振极限界定，朝向相对高的吞吐量被所谓的阻塞极限界定，并且就结构力学而言，被最大旋转速度极限界定。在将增压装置（诸如排气涡轮增压器）适配于内燃机时，选择具有对于内燃机而言尽可能合宜的压缩机特性图的压缩机。在此应满足以下前提条件：

- 发动机的满负荷曲线应完全位于可使用的压缩机特性图内；

- 应维持如车辆制造商所要求的相对于特性图极限的最小间隙；

- 在额定负载下以及内燃机的低端最高扭矩范围内，应可获得最大压缩机效率；和

- 压缩机轮应具有最小的惯性矩。

对于常规压缩机，在没有附加措施的情况下，则只可能在有限的范围内同时满足提及的所有前提条件。例如，相反的趋势将产生以下相矛盾的目标：

- 减少压缩机的惯性矩，并且最大化特征图宽度和峰值效率，

- 减少低端最高扭矩区域的扫气，并且最大化比额定功率，

- 改善响应行为，并且增加内燃机的比额定功率。

所述相矛盾的目标可通过压缩机设计解决，该压缩机设计具有宽特性图，其中在发动机的满负荷曲线上具有最小惯性矩和最大效率。

除了提及的稳态要求之外，例如在内燃机的快速负荷突降的情况下，还必须在瞬态操作状态下确保压缩机的稳定操作行为。也就是说，即使在输送的压缩机质量流量突然减小的情况下，压缩机也不能进入所谓的喘振。

尽管局限于排气涡轮增压器的压缩机入口，但上述解决方案迄今已通过附加措施来实现，诸如可调节的入口引导叶片组件、用于减小径向压缩机的入口截面的措施，或固定的再循环通道，也称为端口罩或稳定特性图的措施。在可变解决方案的情况下，通过主动地偏移特性图来实现扩大压缩机的可用工作范围。在这个方面，在低旋转速度和吞吐量下的发动机操作期间，压缩机特性图朝向低质量流偏移到左侧，而在高旋转速度和吞吐量下的发动机操作期间，压缩机特性图不偏移或偏移到右侧。

通过叶片角度的设置以及在压缩机轮的旋转方向上或与压缩机轮的旋转方向相反的预旋的引入，通过入口引导叶片组件实现了整个压缩机特性图朝向相对低或相对高的吞吐量的偏移。然而，入口引导叶片组件的调节机制构成了精致、复杂且昂贵的解决方案。

涉及通过截面缩小来收缩压缩机入口的措施是由于通过关闭紧靠压缩机上游的结构来减小入口截面，从而使压缩机特性图朝向相对低的吞吐量偏移。在打开状态下，这些措施尽可能地再次打开整个入口截面，并且因此不或仅略微影响或偏移特性图。在US2016/265424 A1或DE 10 2011 121 996 A1中描述了这种可能的解决方案。

固定的再循环通道是一种被动解决方案。它扩展了压缩机的可用特性图范围，而没有从根本上偏移其特性图。相对于入口引导叶片组件和所描述的可变截面减小而言，它构成了明显更合宜但同时效率较低的解决方案。

出于避免在快速负荷突降的情况下发生喘振的目的，通常使用所谓的超限空气再循环阀，该超限空气再循环阀在通过发动机的增压空气质量流突然减少的情况下打开从压缩机出口到压缩机入口的旁路，并且因此将压缩机保持在喘振极限右侧的稳定特性图范围内。可想象主动措施的组合，诸如可变入口引导叶片组件和超限空气再循环阀，但这是不常见的。

发明内容

本发明所基于的一个目的是指定一种用于增压装置的构思，该构思有助于增压装置的高效操作。

公开了一种用于内燃机的增压装置的压缩机，例如径向压缩机。该压缩机具有压缩机壳体，在该压缩机壳体中，压缩机轮旋转地联合地布置在可旋转地安装的转子轴上。压缩机具有用于将空气质量流引导到压缩机轮的空气进料通道。压缩机具有节气门模块，该节气门模块具有布置在压缩机轮上游的虹膜式隔膜机构。虹膜式隔膜机构具有多个薄片，并且被设计成通过薄片来关闭或打开隔膜孔口，从而允许可变地调节进入压缩机轮的空气质量流的流动截面。此外，节气门模块具有节气门模块壳体，该节气门模块壳体至少部分地限定了空气进料通道，并且虹膜式隔膜机构布置和安装在该节气门模块壳体中和/或上。节气门模块具有致动器，该致动器安装在节气门模块壳体上并且机械地联接到虹膜式隔膜机构以对其进行致动。节气门模块形成为结构单元，该结构单元与压缩机壳体分离并且通过节气门模块壳体法兰安装在压缩机壳体上。

对应于压缩机，公开了一种节气门模块，该节气门模块具有上述特征和功能。

用于增压装置的压缩机提供了模块化的可变虹膜式隔膜机构，该可变虹膜式隔膜机构通常直接布置在压缩机入口的上游，出于偏移特性图的目的。虹膜式隔膜机构也可称为虹膜式隔膜或虹膜节气门，并且其任务是通过流动截面的无级变化来设置压缩机的入口质量流。在这种情况下，虹膜节气门的作用就像是用于压缩机入口的外部区域的一种罩件。随着节流增加，也就是说截面变窄，虹膜节气门实际上起到了超限空气再循环阀的作用，因为它可防止压缩机喘振。这使得可主动影响压缩机的操作范围，并且另外在发动机突然负荷突降的情况下，可将压缩机保持在稳定操作点。

虹膜式隔膜机构具有多个薄片，该薄片可通过旋转而相对于彼此移位。虹膜式隔膜机构安装在上述（固定）节气门模块壳体中或安装在上述（固定）节气门模块壳体上。每个薄片的一侧安装在节气门模块壳体中或安装在节气门模块壳体上，并且另一侧安装在可移动地安装的调节环上。使薄片同步，并且通过调节环共同地移动薄片。调节环的旋转也触发薄片的旋转。当使薄片平行于压缩机轮的旋转轴线旋转时，薄片径向向内枢转并且因此引起直接在压缩机轮上游的流动截面的期望变窄。通过致动器使调节环本身致动和移动。致动器是电气地或气动地操作的调节器。

薄片具有基本上板状和/或平面的薄片主体，该薄片主体用于筛选空气质量流并因此用于设置隔膜孔口。为了安装在节气门模块壳体和调节环上，薄片具有例如两个固持元件（也具有致动元件），该固持元件例如各自布置在薄片主体的紧固部分中。固持元件例如呈固持销或销状固持主体的形式。固持元件通常垂直于薄片主体的主延伸平面延伸。紧固部分可例如形成为相应薄片的第一端部和第二端部或第一端部区域和第二端部区域。薄片的两个紧固部分通常具有相同的壁厚。

将空气进料通道形成在压缩机中。例如，空气进料通道由节气门模块壳体并且任选地至少部分地由压缩机壳体形成。

所描述的压缩机或节气门模块为具有可变入口几何形状的压缩机提供了模块化设计。这意味着虹膜式隔膜机构、致动器和节气门模块壳体一起形成封闭单元，具体地节气门模块，该封闭单元直接法兰安装（也就是说以模块化的方式）在压缩机上。与压缩机壳体的连接例如通过螺钉连接、夹持连接（例如V带型夹持件）或其他非破坏性的可松开的连接技术来实现。

模块化设计至少产生以下优点：

- 至少减少了从压缩机壳体到虹膜式隔膜机构的壳体（例如节气门模块壳体）中的热传导，由此减小了节气门模块的所有部件上的热负荷。可附加地实施进一步减少节气门模块与压缩机本身之间的热传导的措施。例如，节气门模块壳体与压缩机壳体的连接的对应设计通过例如提供防热护罩、绝缘材料或隔离材料等来提供。

- 模块化构造允许在可能损坏的情况下更容易地更换节气门模块（也称为可变压缩机入口单元）。相反地，然而在损坏压缩机或增压装置的情况下，如果节气门模块未损坏，则也可将节气门模块保留。压缩机并且因此增压装置总体上更容易维护，并且在发生损坏时最终用户可更便宜地进行维修。

- 节气门模块同样允许在售后部门中轻松地改装。这种可能性是有利的，因为在车辆的一定里程之后，最终用户可补偿至少在低端扭矩范围内并且关于时间与扭矩出现的性能缺陷。

- 此外，模块化设计使车辆制造商能够选择性地为发动机配备节气门模块或不配备节气门模块。没有节气门模块的变型以及因此流动截面的可变可设置性构成了廉价的发动机设计，而具有节气门模块的选择方案可通过Miller构思实现功率增加或消耗优化的版本。由于其他部件通常基本上相同，因此在组装不同的发动机变型中可相当大地利用协同效应，从而降低成本，并且节省能量和资源，并且因此减少发动机生产过程中的CO2排放。

- 相对于整合到压缩机壳体中的虹膜式隔膜机构的变型，模块化设计的节气门模块使具有可变压缩机入口的压缩机或增压装置的生产更为简单。整个机构可作为购买的零件获得。在生产线上仅执行节气门模块的法兰安装和紧固。此外，在同一条生产线上可进行具有和不具有节气门模块的生产。

节气门模块壳体本身可以是单部分或多部分的形式。

在一个实施例中，在节气门模块壳体和压缩机壳体之间的法兰区域中形成密封件。通过提供密封件，将空气质量流的流动腔室相对于法兰区域的外部密封。

在一个实施例中，在节气门模块壳体和压缩机壳体之间的法兰区域中布置有阻尼器元件。在另外的实施例中，阻尼器元件同时用作密封件，或除了密封件之外还替代地提供阻尼器元件。通过例如被设计为橡胶缓冲件或橡胶密封件的阻尼器元件，实现了节气门模块与压缩机壳体的低振动连接。结果是大大降低了节气门模块的所有部件上的振动负荷。例如，提供大面积的橡胶密封件。

在一个实施例中，节气门模块壳体和/或压缩机壳体在法兰区域中具有用于容纳密封件和/或阻尼器元件的凹槽。这允许密封件和/或阻尼器元件的可靠且简单的装设。

在一个实施例中，致动器经由节气门模块壳体中的开口机械地联接到虹膜式隔膜机构以对其进行致动，其中致动器被布置在节气门模块壳体上，使得通过致动器以密封的方式关闭开口。

在所述压缩机的情况下，致动器本身用作密封件的一部分。换句话说，提供了整合到致动器中的密封件。以这种方式，将流动腔室（例如空气进料通道和其中安装有虹膜式隔膜机构的节气门模块壳体内的腔室）相对于压缩机的周围环境密封。以这种方式，不会发生从压缩机内部到外部周围环境的泄漏流动。因此，致动器和节气门模块壳体作为配对件彼此密封地连接。节气门模块壳体包围至少一个调节环和虹膜式隔膜机构的薄片。

通过所描述的密封构思，有利的是，由于不需要相对于移动零件进行密封，因此获得了提高的耐久性。致动器抵靠节气门模块壳体密封，使得在操作期间不移动的两个零件之间实现密封。密封构思有助于降低组装和生产的费用。此外，为廉价的解决方案和特别是无磨损的解决方案做出了贡献。另外的优点在于，虹膜式隔膜机构的元件，尤其是薄片和调节环，可在节气门模块壳体内自由移动。因此，相对于其中移动零件将被密封的实施例，用于设置隔膜孔口的调节力明显更低，因为在这种情况下，由于密封表面和滑动表面之间的接触将产生附加的摩擦。

另外的优点在于，用润滑剂（例如油脂）来润滑封装的虹膜式隔膜机构。封装防止润滑剂被洗掉。因此，润滑基本上是免维护的。另外的优点在于，由于致动器与节气门模块壳体的直接连接，可将致动器与虹膜式隔膜机构之间的联接设计得特别短。这有助于减少结构空间需求。另外的优点在于，可省略用于将虹膜式隔膜机构密封的附加覆盖件。这促成了一种情形，其中压缩机以及因此增压装置在整体上可以以更紧凑和廉价的形式生产。

在一个实施例中，致动器被设计为用于打开节气门模块壳体的覆盖件。这带来了上述优点和功能。具体来说，由于将该功能整合到致动器本身中，因此不需要提供附加的覆盖件。

在另外的实施例中，致动器具有平坦的下侧，通过该下侧，将致动器从外部固定到节气门模块壳体，以便覆盖开口。由此确保了特别简单的组装和可靠的功能。

在一个实施例中，提供了一种密封件，该密封件围绕开口并且布置在致动器和节气门模块壳体之间。例如，密封件是O形圈或某一其他密封元件。密封件具有例如橡胶材料。这实现了上述的密封功能。

在一个实施例中，致动器或节气门模块壳体具有围绕开口的凹槽，并且密封件布置在该凹槽中。以这种方式，将密封件牢固地固定到两个部件中的一个或接纳在其中。

在一个实施例中，通过联接机构将致动器机械地联接到虹膜式隔膜机构的可调节的调节环，为了关闭或打开隔膜孔口的目的。联接机构实质上是将致动器联接到调节环的机构，使得可致动调节环。联接机构包括例如联接杆，该联接杆旋转地联合地与致动器的致动器轴连接，并且固定地连接到调节环，为了调节调节环的目的。例如，联接杆通过联接销固定地连接到调节环。

在一个实施例中，通过固持器将致动器固定到节气门模块壳体，并且联接机构至少部分地暴露于外部。这种变型构成向外敞开的联接机构。在这种设计的情况下，实现了将致动器容易地安装在固持器上以及将其联接到虹膜式隔膜机构。

在一个实施例中，联接机构布置在节气门模块壳体内，由致动器以密封的方式相对于外部将该联接机构封闭。换句话说，将致动器经由布置在节气门模块壳体内的联接机构联接到虹膜式隔膜机构，用于对其进行致动。

以这种方式，同样将联接机构完全整合到节气门模块壳体中，并通过致动器共同密封。因此，不暴露联接机构，由此可防止或在很大程度上防止其污染。总体上，这有助于延长虹膜式隔膜机构的使用寿命，其中可在长时间段内确保未受干扰的功能。另外，类似于以上所述，可用润滑剂（诸如油脂）高效且有效地润滑整合的联接机构。封装防止润滑剂被洗掉，并且提供免维护的润滑。

还公开了一种用于内燃机的增压装置，该增压装置具有转子轴承，在转子轴承中可旋转地安装有转子轴，并且该增压装置具有根据先前描述的实施例中的一个的压缩机。增压装置被设计为排气涡轮增压器，或电动操作的增压器，或通过到内燃机的机械联接器操作的增压器。因此，例如，增压装置被设计为排气涡轮增压器，该排气涡轮增压器具有用于驱动压缩机的压缩机叶轮的排气涡轮机，或替代地被设计为电动操作的增压器（也称为E升压器），该电动操作的增压器具有用于驱动压缩机的压缩机叶轮的电动驱动器。作为以上提及的实施例的替代方案，此外，增压装置还可被设计为通过到内燃机的机械联接器操作的增压器。内燃机和径向压缩机之间的这种联接可通过例如中间传动装置来实现，该中间传动装置一方面可操作地连接到内燃机的旋转轴，并且另一方面可操作地连接到径向压缩机的转子轴。

增压装置基本上允许上述优点和功能。具体来说，上述压缩机在所有实施例中既适用于排气涡轮增压器，也适用于电动操作的增压器，在该排气涡轮增压器中，如起初所提及的，涡轮机由排气质量流驱动。电动操作的增压器或具有电动操作的增压器的增压装置也称为所谓的E升压器或E压缩机。

下面将借助于附图来描述本发明的示例性实施例。在所有附图中，相同的元件或作用相同的元件提供有相同的附图标记。

附图说明

在附图中：

图1示出具有压缩机的增压装置的示意性剖视图，该压缩机具有虹膜式隔膜机构，

图2A至图2C示出处于三种不同状态的虹膜式隔膜机构的示意性平面图，并且

图3至图5示出根据本发明的示例性实施例的具有节气门模块的压缩机的示意性剖视图。

具体实施方式

图1以剖视图示意性地示出了增压装置1的示例，该增压装置1包括压缩机30（在这种情况下为径向压缩机）、转子轴承40和驱动单元20。压缩机30具有任选的超限空气再循环阀（未示出），并且空气质量流LM也由箭头指示。增压装置1的所谓的增压器转子10具有压缩机叶轮13（也称为压缩机轮）和转子轴14（也称为轴）。增压器转子10在操作期间围绕转子轴14的转子旋转轴线15旋转。转子旋转轴线15以及同时的增压器轴线2（也称为纵向轴线）由所指示的中心线示出，并且标识了增压装置1的轴向取向。安装增压器转子10，其中通过两个径向轴承42和轴向轴承盘43使增压器转子10的转子轴14处于轴承壳体41中。通过油连接器45的油供应通道44向径向轴承42和轴向轴承盘43两者供应润滑剂。

在该示例中，如图1中所示，增压装置1具有多部分构造。在此，驱动单元20的壳体、能够布置在内燃机的进气道中的压缩机壳体31，和在驱动单元20的壳体与压缩机壳体31之间提供的转子轴承40相对于公共增压器轴线2彼此相邻地布置并且在组装方面连接在一起，其中驱动单元和转子轴承的替代布置和配置也是可能的。

增压器转子10构成增压装置1的另外的结构单元，并且至少具有转子轴14和压缩机叶轮13，该压缩机叶轮布置在压缩机壳体31中并且具有叶轮叶片布置131。压缩机叶轮13布置在转子轴14的一个端部处并且与转子轴14旋转地联合地连接。转子轴14在增压器轴线2的方向上轴向地延伸通过轴承壳体41，并且在轴向和径向方向上安装在其中，以便可围绕其纵向轴线（转子旋转轴线15）旋转，其中转子旋转轴线15位于增压器轴线2上，也就是说与其重合。

压缩机壳体31具有空气进料通道36，该空气进料通道36任选地具有用于连接到内燃机的进气系统（未示出）的进气管连接件37，并且在增压器轴线2的方向上朝向压缩机叶轮13的轴向端部伸展。通过该空气进料通道36，由压缩机叶轮13将空气质量流LM从进气系统吸入，并引导到压缩机轮13。空气进料通道36也可以是进气连接件的一部分，并且因此不是压缩机壳体31的一部分。空气进料通道36邻接例如压缩机壳体31，并且形成用于将空气质量流LM引导到压缩机叶轮13的压缩机入口36a。

此外，压缩机壳体31通常具有环形通道，该环形通道以环形方式围绕增压器轴线2和压缩机叶轮13布置，并且以螺旋方式远离压缩机叶轮13加宽，并且称为螺旋通道32。所述螺旋通道32具有间隙开口，该间隙开口至少在内圆周的一部分上伸展并且具有限定的间隙宽度，所谓的扩散器35（其在径向方向上导引远离压缩机叶轮13的外圆周）伸展到螺旋通道32中，并且空气质量流LM通过该扩散器35以升高的压力远离压缩机叶轮13流动到螺旋通道32中。

此外，螺旋通道32具有切向向外导引的空气排放通道33，该空气排放通道33具有用于连接到内燃机的空气歧管（未示出）的任选的歧管连接件34。通过空气排放通道33，将空气质量流LM以升高的压力引导到内燃机的空气歧管中。

在图1中未更详细地示出驱动单元20，并且可将驱动单元20具体实施为排气涡轮机或电动驱动单元或到内燃机的机械联接器，例如中间传动装置，该中间传动装置可操作地连接到内燃机的旋转轴，从而在一种情况下使增压装置1成为排气涡轮增压器，并且在另一种情况下使增压装置1成为电动操作的增压器（也称为E升压器或E压缩机），或成为机械增压器。在排气涡轮增压器的情况下，例如，将涡轮机叶轮（也称为涡轮机轮）设置成与压缩机轮13相对，该涡轮机叶轮将同样旋转地联合地布置在转子轴14上，并且由排气质量流驱动。

在空气质量流LM中压缩机叶轮13的上游，除了超限空气再循环阀（参见图1）之外或作为其替代方案，虹膜式隔膜机构50布置在直接在压缩机入口36a（也为压缩机进口）上游的空气进料通道36中，并且/或者直接在压缩机壳体31的压缩机入口36a上游形成空气进料通道36的至少一个子区域。关于其功能原理，虹膜式隔膜机构50类似于相机中的虹膜式光阑。虹膜式隔膜机构50被设计成至少部分地关闭或打开隔膜孔口，使得可至少在流动截面的部分区域上可变地设置用于进入压缩机叶轮13的空气质量流LM的流动截面。虹膜式隔膜机构50允许压缩机30的特性图偏移，因为它用作压缩机轮13的可变入口节气门。

图2A至图2C示意性地示出处于三种不同操作状态下的增压装置1的虹膜式隔膜机构50。将虹膜式隔膜机构50固定在压缩机壳体31上或在压缩机壳体31中，和/或至少部分地形成压缩机壳体31。替代地，将虹膜式隔膜机构50安装在用于虹膜式隔膜机构50的单独的固定壳体上。替代地，将虹膜式隔膜机构50安装在多部分壳体上或在多部分壳体中，其中多部分壳体的一部分由压缩机壳体31形成，并且一部分由附加的单独壳体（元件）形成。虹膜式隔膜机构50具有：轴承环68，该轴承环68固定在空气进料通道36中，以与压缩机入口36a同心；调节环53，该调节环53被布置成与所述轴承环同心并且可围绕共同的中心旋转，并且具有调节杆53a；和多个薄片52，该薄片52被安装成可在轴承环68中围绕相应的旋转中心旋转。代替轴承环68，压缩机壳体31或另一个壳体（元件）也可用作轴承。薄片52具有例如板状薄片主体和至少一个销状致动元件（此处不可见），作为相应薄片52的整体或分开的构成部分，该至少一个销状致动元件被设计为用于致动相应薄片52。

薄片52也可例如通过致动元件在调节环53上旋转和/或移位。在该示例中，调节环53具有三个凹槽54（在图中指示），用于安装/引导薄片52。使薄片52同步并通过调节环53移动。例如将调节环53安装在壳体上或在壳体中。通过调节环53的致动，使薄片52径向向内枢转，并且使虹膜式隔膜机构50的隔膜孔口55变窄。在此，图2A示出了具有最大开口宽度（打开位置）的隔膜孔口55，图2B示出了具有减小的开口宽度的隔膜孔口55，并且图2C示出了具有最小开口宽度（关闭位置）的隔膜孔口55。

图3以示意性侧视图示出了根据本发明的示例性实施例的压缩机30，该压缩机30替换了基于图1描述的压缩机。压缩机30基本上对应于基于图1描述的压缩机，其中提供了单独的节气门模块70。

节气门模块70是与压缩机30的压缩机壳体31分开地形成的模块化结构单元。节气门模块70包括节气门模块壳体71，在该节气门模块壳体71中或在其上安装或固定有虹膜式隔膜机构50、联接机构65和致动器56。在节气门模块壳体71上，形成有固持器72，致动器56固定到该固持器72。通过联接机构65将致动器56机械地联接到虹膜式隔膜机构50，以便致动所述虹膜式隔膜机构。虹膜式隔膜机构50对应于上述机构，其中在图3的示例性实施例中未提供轴承环。虹膜式隔膜机构50被示出为具有限定隔膜孔口55的调节环53和薄片52。联接机构65具有联接杆58和联接销59。将联接杆58旋转地联合地连接到致动器56的致动器轴57。通过联接销59将联接杆58又固定地连接到用于其致动的调节环53，例如以上提及的调节杆。致动器轴57的旋转引起调节环53被调节，并且因此如引言中所提及的，引起薄片52被调节。联接机构65还可包括被提供用于将致动器56联接到调节环53的另外的元件，或可具有完全不同的构造。

如所提及的，节气门模块70被设计为法兰安装到压缩机壳体31上的单独的结构单元。特别地，节气门模块壳体71固定地连接到压缩机壳体31。例如以螺钉连接的形式实施与压缩机壳体31的连接。

在压缩机壳体31和节气门模块壳体71之间的法兰区域73中，在压缩机壳体31中形成任选的凹槽60，该凹槽围绕转子旋转轴线15延伸，并且在该凹槽中接纳密封件61，使得节气门模块70密封地连接到压缩机壳体31。以这种方式，将压缩机30中的流动腔室密封。密封件61可同时用作阻尼器元件。例如，密封件61是橡胶密封件。

在图3中所示的示例性实施例中，联接机构65以及虹膜式隔膜机构50的至少一部分也暴露于外部。这允许节气门模块及其部件的简单组装。

图4以示意性侧视图示出了根据本发明的另外的示例性实施例的具有节气门模块70的压缩机30。压缩机30具有与上述基本上类似的相同或功能相同的部件，其中节气门模块70的构造略有不同。与先前的示例性实施例相比，虹膜式隔膜机构50和联接机构65布置在节气门模块壳体71内。换句话说，将致动器轴57、联接杆58、联接销59和虹膜式隔膜机构50完全整合到节气门模块壳体71中。节气门模块70与以上类似，机械地连接到压缩机壳体31。

在图4中所示的示例性实施例中，致动器56用作节气门模块壳体71的覆盖件并且密封地关闭节气门模块壳体71的开口62。出于此目的，致动器56具有平坦的下侧66，通过该下侧66，其完全覆盖开口62。另外，节气门模块壳体71具有围绕开口62的另外的凹槽63，在该凹槽63中布置有另外的密封件64。替代地，另外的凹槽63和另外的密封件64布置在致动器56本身中。

图5基本上对应于根据图4的示例性实施例，其中节气门模块70通过阻尼器元件67连接到法兰区域73中的压缩机壳体31，该阻尼器元件67被形成为具有阻尼作用的密封件。阻尼器元件67是在大面积上提供阻尼的密封件。

在此时应当指出，所描述的压缩机30并非必须是通过图1中的示例描述的增压装置1的一部分。更确切地说，还可不同地配置增压装置1。

Claims (9)

1.一种用于内燃机的增压装置（1）的压缩机（30），所述压缩机（30）具有

- 压缩机壳体（31），其中压缩机轮（13）旋转地联合地布置在可旋转地安装的转子轴（14）上；

- 空气进料通道（36），用于将空气质量流（LM）引导到所述压缩机轮（13）上；和

- 节气门模块（70），所述节气门模块（70）具有

-- 虹膜式隔膜机构（50），所述虹膜式隔膜机构（50）布置在所述压缩机轮（13）的上游并且具有多个薄片（52），并且被设计成通过所述薄片（52）来关闭或打开隔膜孔口（55），从而允许可变地调节进入所述压缩机轮（13）的所述空气质量流（LM）的流动截面；

-- 节气门模块壳体（71），所述节气门模块壳体（71）至少部分地限定所述空气进料通道（36），并且所述虹膜式隔膜机构（50）布置并安装在所述节气门模块壳体（71）中和/或在所述节气门模块壳体（71）上；和

-- 致动器（56），所述致动器（56）安装在所述节气门模块壳体（71）上并且机械地联接到所述虹膜式隔膜机构（50）以对其进行致动；

其中所述节气门模块（70）形成为结构单元，所述结构单元与所述压缩机壳体（31）分离并且通过所述节气门模块壳体（71）法兰安装在所述压缩机壳体（31）上，

其中所述致动器（56）经由所述节气门模块壳体（71）中的开口（62）机械地联接到所述虹膜式隔膜机构（50）以对其进行致动，其中所述致动器（56）布置在所述节气门模块壳体（71）上，使得通过所述致动器（56）以密封的方式将所述开口（62）关闭，

其中所述致动器（56）通过联接机构（65）机械地联接到所述虹膜式隔膜机构（50）的可调节的调节环（53），为了关闭或打开所述隔膜孔口（55）的目的，

其中致动器轴（57）的旋转导致调节环（53）并且因此所述虹膜式隔膜机构（50）的所述薄片（52）被调节。

2.根据前述权利要求1所述的压缩机（30），其中通过至少一个螺钉连接和/或一个夹持连接将所述节气门模块壳体（71）固定到所述压缩机壳体（31）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的压缩机（30），其中在所述节气门模块壳体（71）和所述压缩机壳体（31）之间的法兰区域（73）中形成密封件（61）。

4.根据权利要求1或2所述的压缩机（30），其中阻尼器元件（67）布置在所述节气门模块壳体（71）和所述压缩机壳体（31）之间的法兰区域（73）中。

5.根据权利要求1或2所述的压缩机（30），其中所述节气门模块壳体（71）和/或所述压缩机壳体（31）在所述节气门模块壳体（71）和所述压缩机壳体（31）之间的所述法兰区域（73）中具有用于接纳密封件（61）和/或阻尼器元件（67）的凹槽（60）。

6.根据权利要求1所述的压缩机（30），其中通过固持器（72）将所述致动器（56）固定到所述节气门模块壳体（71），并且所述联接机构（65）至少部分地暴露于外部。

7.根据权利要求1所述的压缩机（30），其中所述联接机构（65）布置在所述节气门模块壳体（71）内，由所述致动器（56）以密封的方式相对于外部将所述联接机构（65）封闭。

8.一种用于内燃机的增压装置（1）的压缩机（30）的节气门模块（70），所述压缩机（30）具有空气进料通道（36），用于将空气质量流（LM）引导到压缩机轮（13）上，所述节气门模块（70）具有

- 虹膜式隔膜机构（50），所述虹膜式隔膜机构（50）布置在压缩机轮（13）的上游并且具有多个薄片（52），并且被设计成关闭或打开隔膜孔口（55），从而允许可变地调节进入所述压缩机轮（13）的空气质量流（LM）的流动截面；

- 节气门模块壳体（71），所述节气门模块壳体（71）至少部分地限定所述空气进料通道（36），并且所述虹膜式隔膜机构（50）布置并安装在所述节气门模块壳体（71）中；和

- 致动器（56），所述致动器（56）安装在所述节气门模块壳体（71）上并且机械地联接到所述虹膜式隔膜机构（50）以对其进行致动；

其中所述节气门模块（70）形成为结构单元，所述结构单元与所述压缩机（30）的压缩机壳体（31）分离，并且使得其能够法兰安装在所述压缩机壳体（31）上，

其中所述致动器（56）经由所述节气门模块壳体（71）中的开口（62）机械地联接到所述虹膜式隔膜机构（50）以对其进行致动，其中所述致动器（56）布置在所述节气门模块壳体（71）上，使得通过所述致动器（56）以密封的方式将所述开口（62）关闭，

其中所述致动器（56）通过联接机构（65）机械地联接到所述虹膜式隔膜机构（50）的可调节的调节环（53），为了关闭或打开所述隔膜孔口（55）的目的，

其中致动器轴（57）的旋转导致调节环（53）并且因此所述虹膜式隔膜机构（50）的所述薄片（52）被调节。

9.一种用于内燃机的增压装置（1），所述增压装置（1）具有转子轴承（40），在所述转子轴承（40）中可旋转地安装有转子轴（14），并且

所述增压装置（1）具有根据前述权利要求中任一项所述的压缩机（30），其中所述增压装置（1）被设计为排气涡轮增压器，或电动操作的增压器，或通过到所述内燃机的机械联接器操作的增压器。

Images