DE102017128179A1

DE102017128179A1 - Anti-Rasselvorrichtung und Turbolader-Wastegate-Baugruppen, die dieselben beinhalten

Info

Publication number: DE102017128179A1
Application number: DE102017128179.7A
Authority: DE
Inventors: Jessica Krajenke; Brian Edwards; Roman Mudel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: CN108119230B; US20180149076A1; US10156183B2; DE102017128179B4; CN108119230A

Abstract

Hierin sind Anti-Rasselvorrichtungen und Turbolader-Wastegate-Baugruppen vorgesehen, die dieselben beinhalten. Die Anti-Rasselvorrichtungen können einen länglichen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, einer ersten Biegung, beinhalten, worin die erste Biegung und das erste Ende einen ersten Abschnitt des Körpers, eine zweite Biegung, definieren, worin die erste Biegung und die zweite Biegung einen zweiten Abschnitt des Körpers definieren, und die zweite Biegung und das zweite Ende einen dritten Abschnitt des Körpers definieren, einen ersten Hohlraum, der durch den ersten Abschnitt, die erste Biegung und den zweiten Abschnitt definiert ist, einen zweiten Hohlraum, der durch den zweiten Abschnitt, die zweite Biegung und den dritten Abschnitt definiert ist, eine erste Öffnung, die im ersten Abschnitt des Körpers positioniert ist; und eine zweite Öffnung, die sich zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt erstreckt. Die Anti-Rasselvorrichtungen können mit einer Turbolader-Wastegate-Baugruppe gepaart werden und bieten dadurch Vorteile gegen Klappergeräusche.

Description

EINLEITUNG
Während eines Verbrennungszyklus eines Verbrennungsmotors (ICE) werden Zylindern des ICE Luft-/Kraftstoffgemische bereitgestellt. Die Luft-/Kraftstoffgemische werden komprimiert und/oder gezündet und verbrannt, um ein Abtriebsdrehmoment bereitzustellen. Viele Diesel- und Benzin-ICEs verwenden eine Aufladevorrichtung, wie ein von einer Abgasturbine angetriebener Turbolader, der den Luftstrom komprimiert, bevor er in den Ansaugkrümmer des Motors eintritt, um Leistung und Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen. Insbesondere ist ein Turbolader ein Zentrifugal-Gaskompressor, der mehr Luft (d. h. Sauerstoff) in die Verbrennungskammern des ICE presst, als andernfalls mit normalem Umgebungsluftdruck erreichbar ist. Die zusätzliche Masse sauerstoffhaltiger Luft, die in den ICE gepresst wird, verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors, indem dieser mehr Kraftstoff in einem gegebenen Zyklus verbrennen kann und dadurch mehr Leistung erzeugt. Turboladerkomponenten klappern bekanntlich und verursachen unerwünschte Geräusche und Komponentenverschleiß.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine oder mehrere Ausführungsformen stellen Anti-Rasselvorrichtungen bereit. Die Anti-Rasselvorrichtungen können einen länglichen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, einer ersten Biegung, beinhalten, worin die erste Biegung und das erste Ende einen ersten Abschnitt des Körpers, eine zweite Biegung, definieren, worin die erste Biegung und die zweite Biegung einen zweiten Abschnitt des Körpers definieren, und die zweite Biegung und das zweite Ende einen dritten Abschnitt des Körpers definieren, einen ersten Hohlraum, der durch den ersten Abschnitt, die erste Biegung und den zweiten Abschnitt definiert ist, einen zweiten Hohlraum, der durch den zweiten Abschnitt, die zweite Biegung und den dritten Abschnitt definiert ist, eine erste Öffnung, die im ersten Abschnitt des Körpers positioniert ist; und eine zweite Öffnung, die sich zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt erstreckt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt können im Wesentlichen parallel sein. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt können in Bezug zueinander abgewinkelt sein. Die Anti-Rasselvorrichtungen können federbelastet sein. Die Anti-Rasselvorrichtungen können darüber hinaus zwei Laschen umfassen, die sich vom ersten Abschnitt radial nach außen erstrecken. Die beiden Laschen können jeweils zum zweiten Abschnitt hin so gebogen werden, dass sie den ersten Hohlraum teilweise umschließen.
Eine oder mehrere weitere Ausführungsformen stellen Wastegate-Baugruppen für Turbolader bereit, die Anti-Rasselvorrichtungen integrieren. Die Wastegate-Baugruppen des Turboladers können ein Turbinengehäuse beinhalten, das einen Abgaseinlass in Fluidverbindung mit einer Wastegate-Leitung, ein Wastegate, das zwischen der Wastegate-Leitung und dem Abgaseinlass angeordnet ist, eine drehbare Welle, die an einem Ende mit dem Wastegate verbunden ist und an einem entgegengesetzten Ende mit dem ersten Ende eines Arms verbunden ist, eine Buchse, die konzentrisch um die drehbare Welle angeordnet ist, eine Stange, die von einem zweiten Ende des Arms herausragt, ein Betätigungselement, das ein Ende mit einer Staböffnung aufweist und eine Anti-Rasselvorrichtung umfasst. Die Anti-Rasselvorrichtung kann einen länglichen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, einer ersten Biegung, umfassen, worin die erste Biegung und das erste Ende einen ersten Abschnitt des Körpers, eine zweite Biegung, definieren, worin die erste Biegung und die zweite Biegung einen zweiten Abschnitt des Körpers definieren, und die zweite Biegung und das zweite Ende einen dritten Abschnitt des Körpers definieren, einen ersten Hohlraum, der durch den ersten Abschnitt, die erste Biegung und den zweiten Abschnitt definiert ist, einen zweiten Hohlraum, der durch den zweiten Abschnitt, die zweite Biegung und den dritten Abschnitt definiert ist, eine erste Öffnung, die im ersten Abschnitt des Körpers positioniert ist; und eine zweite Öffnung, die sich zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt erstreckt. Ein Abschnitt der Buchse kann mit der zweiten Öffnung gepaart werden und Raum im zweiten Hohlraum einnehmen. Der Arm kann Raum im ersten Hohlraum einnehmen. Die Stange kann durch die erste Öffnung herausragen, wodurch sie dann durch die Stangenöffnung des Betätigungselementes geführt wird. Die Anti-Rasselvorrichtungen können ferner zwei Laschen umfassen, die sich radial vom ersten Abschnitt nach außen erstrecken und jeweils zum zweiten Abschnitt hin so gebogen sind, dass sie den ersten Hohlraum teilweise umschließen. Die zwei Laschen können den Arm kontaktieren. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt können in Bezug zueinander abgewinkelt sein. Die Anti-Rasselvorrichtung kann federbelastet sein und eine Kraft zwischen der drehbaren Welle und der Buchse ausüben, um Klappergeräusche zu verhindern oder zu reduzieren. Die Anti-Rasselvorrichtung kann federbelastet sein und eine Kraft auf das Ende des Betätigungselements und den Arm ausüben, um ein Klappern zu verhindern oder zu reduzieren.
Obgleich viele der Ausführungsformen hierin im Zusammenhang mit Anti-Rasselvorrichtungen beschrieben werden, die für Turbolader-Wastegate-Baugruppen verwendet werden, sind die Ausführungsformen hierin im Allgemeinen für alle Wastegate-Montageanwendungen geeignet.
Weitere Zwecke, Vorteile und neuartige Merkmale der Ausführungsbeispiele ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Turboladers gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
2A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Anti-Rasselvorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
2B veranschaulicht eine Seitenansicht einer Anti-Rasselvorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
2C veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Anti-Rasselvorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
2D veranschaulicht eine Seitenansicht einer Anti-Rasselvorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
2E veranschaulicht eine Draufsicht eines länglichen Körpers einer Anti-Rasselvorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
3A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Turbolader-Wastegate-Baugruppe gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.
3B veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Turbolader-Wastegate-Baugruppe gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie der Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
Hierin sind Turbolader-Wastegate-Stellglieder für Anti-Rasselvorrichtungen vorgesehen. Turbolader werden üblicherweise verwendet, um den Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren (ICE) zu erhöhen, die im Allgemeinen einen Zylinderblock mit einer Vielzahl darin angeordneter Zylinder beinhalten. Der ICE kann von einer Fremdzündung oder einem Selbstzündungskonzept sein und kann im Allgemeinen eine beliebige Anzahl von Zylinderanordnungen und eine Vielzahl von Hubkolbenmotorenkonfigurationen beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf V-Motoren, Reihenmotoren und horizontal gegenüberliegende Motoren, sowie sowohl obenliegende Nockenwellen- als auch Nockenwellen- und Nockenwellen-in-Block-Konfigurationen. Verbrennungskammern werden innerhalb der Zylinder zwischen einer Unterseite eines Zylinderkopfes und der Oberseite eines zugehörigen Kolbens gebildet, der innerhalb des Zylinders hin- und herbewegt wird. Die Verbrennungskammern sind so konfiguriert, dass sie ein Kraftstoff-LuftGemisch für die anschließende Verbrennung darin aufnehmen. Über einen Ansaugkrümmer wird den Zylindern Luft zugeführt. Bei der Verbrennung entsteht ein Abgas, das an einen entsprechenden Turbolader kommuniziert wird.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin gleiche Referenznummern in den einzelnen Figuren gleichen oder vergleichbaren Komponenten entsprechen, zeigt 1 einen Turbolader 1, der eine Turbine 10 beinhaltet, die innerhalb eines Turbinengehäuses11 angeordnet ist, und einen Verdichter 20, der innerhalb eines Verdichtergehäuses angeordnet ist. Die Turbine 10 und der Verdichter 20 sind über eine gemeinsame, drehbare Welle 30, die sich durch ein Lagergehäuse 31 erstreckt, mechanisch gekoppelt. Im Betrieb nimmt die Turbine 10 das Abgas eines ICE über eine Turbinenabgaseinlass 12 auf. Der Einlass 12 kann das Abgas mit der umlaufenden Spirale oder Schnecke 15 kommunizieren, welche die Abgase aufnimmt und zur Turbine 10 weiterleitet. Danach wird das Abgas über eine Abgasleitung 13 aus dem Turbinengehäuse 11 ausgestoßen. Die Turbine 10 fängt kinetische Energie aus den Abgasen ab und dreht den Verdichter 20 über die gemeinsame Welle 30. Volumetrische Restriktionen des Abgases im Turbinengehäuse 11 wandeln thermische Energie in zusätzliche kinetische Energie um, die ebenfalls von der Turbine 10 eingefangen wird. So kann beispielsweise die Spirale 15 speziell für die Umwandlung thermischer Energie in kinetische Energie optimiert werden. Die Drehung des Verdichters 20 über die gemeinsame Welle 30 saugt Luft durch den Verdichtereinlass 22 an, die verdichtet und über die Leitung 23 zum Ansaugkrümmer des zugehörigen ICE geführt wird.
Die variable Strömung und Kraft der Abgase, die in das Turbinengehäuse 11 eingebracht werden, können die Menge des Ladedrucks beeinflussen, die der Verdichter 20 über den Verdichtereinlass 22 auf die in das Verdichtergehäuse 21 eingesaugte Luft und anschließend auf die Sauerstoffmenge an die ICE-Zylinder abgeben kann. In einigen Fällen ist eine maximale Übersetzung der Energie aus dem Abgas in den Verdichter 20 erwünscht. In anderen Fällen ist es wünschenswert, den Ladedruck des Verdichters 20 zu begrenzen. Dementsprechend ist ein Wastegate 42 vorgesehen, um den Druck und/oder Volumenstrom des in das Turbinengehäuse 11 eingebrachten Abgases zu begrenzen. Im Allgemeinen, wie hierin beschrieben, ist ein Wastegate jeder Körper, der in der Lage ist, eine fluiddichte Dichtung mit einer Öffnung zu bilden oder eine Dichtung zu bilden, die den Fluidstrom durch eine Öffnung im Wesentlichen oder angemessen begrenzt. Das Wastegate 42 ist im vorliegenden Beispiel zwischen der Wastegate-Leitung 13 und dem Einlass 12 positioniert und kann durch eine Wastegate-Leitung 40 in Richtung oder zu einer offenen Position hin gesteuert und das Abgas von der Turboladerturbine 10 weggeleitet werden, um die Drehzahl der Turbine 10 zu begrenzen und damit den Ladedruck zu begrenzen. Die Wastegate-Leitung 40 kann zum Beispiel mit der Abgasleitung 13 konvergieren. In einer geschlossenen Stellung oder während der Betätigung in eine geschlossene Stellung kann das Wastegate 42 den Abgasstrom in die Wastegate-Leitung 40 verhindern beziehungsweise begrenzen und dadurch die Drehzahl der Turbine 10 maximieren beziehungsweise erhöhen.
Das Wastegate 42 ist für die Wastegate-Baugruppe 41 vorgesehen und so konfiguriert, dass das Abgas selektiv in die Wastegate-Leitung 40 geleitet wird, indem das Wastegate 42 in und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position betätigt wird. Das Wastegate 42 ist in 1 in einer im Wesentlichen geschlossenen Position dargestellt. Die Wastegate-Baugruppe umfasst ferner eine drehbare Welle 43, die mit dem Wastegate 42 im Turbinengehäuse 11 verbunden ist. Um die Drehung der Welle 43 zu erleichtern und den Kontakt zwischen der Welle 43 und mindestens einem Teil des Turbinengehäuses 11 oder anderen Komponenten zu verhindern oder zu verringern, kann eine Buchse 44 konzentrisch um die drehbare Welle 43 angeordnet werden. Die drehbare Welle 43 erstreckt sich nach außen aus dem Turbinengehäuse 11 und verbindet sich mit einem ersten Ende eines Arms 45. Der Arm 45 kann an der Welle 43 befestigt werden und kann in einigen Ausführungsformen bis zu einem zweiten Ende in einer im Wesentlichen senkrechten Ausrichtung zur axialen Richtung der Welle 43 ausfahren. Aus einem zweiten Ende des Arms 45 ragt eine Stange 46 heraus, die funktionsfähig mit einem Betätigungselement 47 verbunden ist. Die Stange 46 kann in einigen Ausführungsformen mit der Welle 43 im Wesentlichen senkrecht (d. h. innerhalb von 2 Grad) verlaufen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Ende 47' des Elements 47 eine Stangenöffnung, durch die die Stange 46 hindurchgeführt wird. Das Stellglied 48 ist funktionsfähig mit dem Element 47 verbunden und so konfiguriert, dass es den Arm 45 manipuliert, um das Wastegate 42 in und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu betätigen.
Während des Betriebs kann die Wastegate-Baugruppe 41 unerwünschte Geräusche, Klappern und/oder Vibrationen verursachen (bekannt als „NVH“). Insbesondere kann die Welle 43 gegen die Buchse 44 rütteln und der Arm 45 gegen das Betätigungselement 47 rütteln. Hierin vorgesehen sind Anti-Rasselvorrichtungen, Wastegate-Baugruppen und Turbolader, die dasselbe verwenden, um unerwünschte NVHs zu minimieren oder zu eliminieren.
2A veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Anti-Rasselvorrichtung 100. 2B veranschaulicht eine Seitenansicht der Anti-Rasselvorrichtung 100. 2C veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Anti-Rasselvorrichtung 100. 2D veranschaulicht eine Seitenansicht der Anti-Rasselvorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 umfasst einen länglichen Körper 100' mit einem ersten Ende 101 und einem zweiten Ende 102, das eine Länge L dazwischen definiert. Der Körper kann eine Dicke T aufweisen. Die Dicke T kann in einigen Ausführungsformen im gesamten Körper im Wesentlichen konstant sein. Die Dicke T kann so gewählt werden, dass eine gewünschte Federkraft erzeugt wird, wie nachfolgend beschrieben wird. In einigen Ausführungsformen kann die Dicke T etwa 0,3 mm bis etwa 3,0 mm betragen. Eine Breite W (dargestellt in 2E) kann konstant bleiben oder über die gesamte Länge L des Körpers variieren. Eine erste Biegung 103 und eine zweite Biegung 104 definieren einen ersten Abschnitt 105 des Körpers, einen zweiten Abschnitt 106 des Körpers und einen dritten Abschnitt 107 des Körpers. Der erste Abschnitt 105 erstreckt sich von der ersten Biegung 103 in Richtung des ersten Endes 101 der Vorrichtung. Der zweite Abschnitt erstreckt sich zwischen der ersten Biegung 103 und der zweiten Biegung 104. Der dritte Abschnitt 107 erstreckt sich von der zweiten Biegung 104 in Richtung der zweiten Seite 102 der Vorrichtung. Der erste Abschnitt 105, die erste Biegung 103 und der zweite Abschnitt 106 definieren den ersten Hohlraum 108, und der zweite Abschnitt 106, die zweite Biegung 104 und der dritte Abschnitt 107 definieren gleichermaßen den zweiten Hohlraum 109. Die Vorrichtung 100 wird durch die erste Biegung 103 und die zweite Biegung 104 federbelastet. Wie in 2B dargestellt, wird eine erste Kraft F1 von einem oder mehreren der ersten Abschnitte 105 und dem zweiten Abschnitt 106 ausgeübt, wobei die Abschnitte gegeneinander ziehen. Eine zweite Kraft F2 wird von einer oder mehreren der zweiten Abschnitte 106 und dritten Abschnitte 107 ausgeübt, welche die Abschnitte auseinandertreiben. Dementsprechend sind einer oder mehrere der Abschnitte 105, der zweite Abschnitt 106 und der dritte Abschnitt 107 in der Lage, eine Kraft auszuüben, wenn sie mit einem Objekt verbunden sind, wie nachfolgend beschrieben wird.
In einigen Ausführungsformen sind die Abschnitte 106 und 107 parallel. In einigen Ausführungsformen sind der zweite Abschnitt 106 und der dritte Abschnitt 107 im Wesentlichen parallel (d. h. innerhalb von 3 Grad). In einigen Ausführungsformen sind der zweite Abschnitt 106 und der erste Abschnitt 105 in Relation zueinander abgewinkelt. In einigen Ausführungsformen sind der zweite Abschnitt 106 und der erste Abschnitt 105 relativ zueinander so abgewinkelt, dass der Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 106 und dem ersten Abschnitt 105 nahe der ersten Biegung 103 größer ist als der Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 106 und dem ersten Abschnitt 105 nahe der zweiten Biegung 104. Die Vorrichtung 100 kann auch eine oder mehrere optionale Laschen 110 und 111 umfassen, die in den 2C-E dargestellt sind, die sich vom ersten Abschnitt 105 bezogen auf die Länge L radial nach außen erstrecken. Die Laschen 110 und 111 sind zum zweiten Abschnitt 106 so gebogen, dass sie den ersten Hohlraum 108 teilweise umschließen.
2D veranschaulicht eine Draufsicht des länglichen Körpers 100' (d. h. ohne erste Biegung 103 und zweite Biegung 104). Die Näherungspositionen der ersten Biegung 103 und der zweiten Biegung 104 sind mit 103' bzw. 104' bezeichnet. Die optionalen Laschen 110 und 111 sind auch in ungebogener Stellung veranschaulicht. Die Vorrichtung 100 umfasst weiterhin eine erste Öffnung 112 und eine zweite Öffnung 115. Wie in den 2C und 2E zu sehen, kann die Vorrichtung 100 optional eine dritte Öffnung 118 umfassen. Die erste Öffnung 112 ist im ersten Abschnitt 105, nahe dem ersten Ende 101 positioniert. Die erste Öffnung 112 kann eine Stange einer Wastegate-Baugruppe aufnehmen, wie z. B. die Stange 46, die im Folgenden beschrieben wird. Die erste Öffnung 112 kann in einigen Ausführungsformen einen runden Querschnitt aufweisen. Die zweite Öffnung 115 erstreckt sich zwischen dem zweiten Abschnitt 106 und dem dritten Abschnitt 107. Die zweite Öffnung 115 ist in der Lage, eine Buchse einer Wastegate-Baugruppe, z. B. die Buchse 44, aufzunehmen, wie nachfolgend beschrieben wird. Die zweite Öffnung 115 kann in einigen Ausführungsformen eine konstante Breite 116 aufweisen. Die optionale dritte Öffnung 118 kann im ersten Abschnitt 105 zwischen der ersten Öffnung 112 und der ersten Biegung 103 positioniert werden. Die dritte Öffnung 118 ist in der Lage, eine Wastegate-Baugruppe mit einer drehbaren Welle, wie beispielsweise die Welle 43, aufzunehmen, wie nachfolgend beschrieben wird.
Die 3A-B veranschaulichen perspektivische Ansichten einer Turbolader-Wastegate-Baugruppe 41 einschließlich einer Anti-Rasselvorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 ist so positioniert dargestellt, dass die Buchse 44 aufgrund ihrer Ausrichtung innerhalb der zweiten Öffnung 115 Raum im zweiten Hohlraum 109 einnimmt. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Öffnung 115 eine Breite 116 umfassen, die dem Durchmesser der Buchse 44 entspricht, sodass die Buchse 44 zwar die zweite Öffnung 115 belegen kann, aber darin eine Bewegungseinschränkung aufweist. Der Arm 45 nimmt Raum im ersten Hohlraum 108 ein, und die Stange 46 ragt durch die erste Öffnung 112 heraus, woraufhin sie funktionsfähig mit dem Element 47 verbunden ist. Die Vorrichtung 100 ist federbelastet und übt eine Kraft (z. B. F2) aus, sodass der Arm 45 von der Buchse 44 weggedrückt und/oder die Buchse 44 in das Turbinengehäuse 11 gedrückt wird, sodass ein Klappern verhindert oder reduziert wird. Die Vorrichtung 100 übt gleichermaßen eine Kraft (z. B. F1) aus, so dass das Ende 47' des Elements gegen den Arm 45 gedrückt wird, um ein Klappern zu verhindern oder zu reduzieren. Durch die Kraft F1 entfällt die Notwendigkeit des optionalen Pins 49. Die Vorrichtung 100 bietet weiterhin ähnliche Antirassel-Effekte zwischen verschiedenen anderen Komponenten der Wastegate-Baugruppe 41.
Die optionalen Laschen 110 und 111 der Vorrichtung 100 sind nach unten gebogen, um den Arm 45 im ersten Hohlraum 108 aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen sind die optionalen Laschen 110 und 111 in Kontakt mit dem Arm 45 positioniert, um Klappergeräusche zu verhindern oder zu reduzieren. In einigen Ausführungsformen umfasst die Stange 46 zusätzlich optional eine Öffnung, mit der ein Pin 49 gepaart werden kann. Wenn der Pin 49 mit der Stange 46 verbunden ist, dient der Pin 49 dazu, das Ende 47' des Elements in einer axialen Position der Stange 46 zwischen dem Pin 49 und dem ersten Abschnitt 105 der Vorrichtung 100 zu halten. In einigen Ausführungsformen, wenn der Pin 49 mit der Stange 46 gepaart ist, dient der Pin 49 dazu, das Ende 47' des Elements in Kontakt mit der Vorrichtung 100 nahe dem ersten Ende 101 zu halten. Die Vorrichtung 100 kann eine Kraft auf das Ende 47' des Elements ausüben, sodass das Klappern zwischen dem Pin 49 und dem Arm 45 reduziert oder verhindert wird. Die Vorrichtung 100 übt eine Kraft auf das Ende 47' des Elements und den Arm 45 aus. In einigen Ausführungsformen ist die optionale dritte Öffnung 118 konzentrisch mit der drehbaren Welle 43 angeordnet. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich die drehbare Welle 43 durch die dritte Öffnung 118. In einigen Ausführungsformen wird die Wastegate-Baugruppe 41 in Nicht-Turbolader-Anwendungen eingesetzt. Dementsprechend kann das Turbinengehäuse 11, wie in den 3A-B veranschaulicht, ein Rohr oder einen anderen Körper umfassen, der ein Fluid leiten oder enthalten kann.
Die Vorrichtung 100 kann in einigen Ausführungsformen Metall umfassen. Geeignete Metalle sind Metalle, die in der Lage sind, die Festigkeit (d. h. Federbelastung) bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten. In einigen Ausführungsformen ist Stahl ein geeignetes Metall. In weiteren Ausführungsformen können Nick-Chrom-Legierungen eingesetzt werden.
Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen herbeigeführt werden. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. Als solches liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Turbolader-Wastegate-Baugruppe mit Anti-Rasselvorrichtung, die Vorrichtung umfassend: einen länglichen Körper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; eine erste Biegung, worin die erste Biegung und das erste Ende einen ersten Abschnitt des Körpers definieren; eine zweite Biegung, worin die erste Biegung und die zweite Biegung einen zweiten Abschnitt des Körpers definieren, und die zweite Biegung und das zweite Ende einen dritten Abschnitt des Körpers definieren; einen ersten Hohlraum, der durch den ersten Abschnitt, die erste Biegung und den zweiten Abschnitt definiert ist; einen zweiten Hohlraum, der durch den zweiten Abschnitt, die zweite Biegung und den dritten Abschnitt definiert ist; eine erste Öffnung, die im ersten Abschnitt des Körpers positioniert ist; und eine zweite Öffnung, die sich zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt erstreckt.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe, die Baugruppe umfassend: ein Turbinengehäuse, das einen Abgaseinlass in Fluidkommunikation mit einer Wastegate-Leitung umfasst; ein Wastegate, das zwischen der Wastegate-Leitung und dem Abgaseinlass positioniert ist; eine drehbare Welle, die an einem Ende mit dem Wastegate und an einem anderen Ende mit dem ersten Ende eines Arms verbunden ist; eine Buchse, die konzentrisch um die drehbare Welle angeordnet ist; eine Stange, die aus einem zweiten Ende des Arms herausragt; ein Betätigungselement, das ein Ende mit einer Stangenöffnung aufweist; und eine Anti-Rasselvorrichtung, umfassend: einen länglichen Körper, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist; eine erste Biegung, worin die erste Biegung und das erste Ende einen ersten Abschnitt des Körpers definieren; eine zweite Biegung, worin die erste Biegung und die zweite Biegung einen zweiten Abschnitt des Körpers definieren, und die zweite Biegung und das zweite Ende einen dritten Abschnitt des Körpers definieren; einen ersten Hohlraum, der durch den ersten Abschnitt, die erste Biegung und den zweiten Abschnitt definiert ist; einen zweiten Hohlraum, der durch den zweiten Abschnitt, die zweite Biegung und den dritten Abschnitt definiert ist; eine erste Öffnung, die im ersten Abschnitt des Körpers positioniert ist; und eine zweite Öffnung, die sich zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt erstreckt, worin ein Abschnitt der Buchse mit der zweiten Öffnung verbunden ist und Raum innerhalb des zweiten Hohlraums einnimmt, und der Arm Raum innerhalb des ersten Hohlraums einnimmt und die Stange durch die erste Öffnung herausragt, woraufhin sie durch die Stangenöffnung des Betätigungselements angeordnet ist.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die erste Öffnung nahe dem ersten Ende angeordnet ist.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt im Wesentlichen parallel sind.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in Bezug zueinander abgewinkelt sind.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der zweite Abschnitt und der erste Abschnitt in Bezug zueinander so abgewinkelt sind, dass der Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt und dem ersten Abschnitt nahe der ersten Biegung größer ist als der Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt und dem ersten Abschnitt nahe der zweiten Biegung.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine erste Kraft derart ausgeübt wird, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt gegeneinander gezogen werden, und eine zweite Kraft derart ausgeübt wird, dass der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt voneinander weggezogen werden.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Anti-Rasselvorrichtung ferner zwei Laschen umfasst, die sich radial vom ersten Abschnitt nach außen erstrecken und jeweils zum zweiten Abschnitt hin so abgewinkelt sind, dass sie den ersten Hohlraum teilweise umschließen.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Anti-Rasselvorrichtung federbelastet ist und eine Kraft zwischen der drehbaren Welle und der Buchse ausübt, um ein Klappern zu verhindern oder zu verringern.
Turbolader-Wastegate-Baugruppe oder Anti-Rasselvorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Anti-Rasselvorrichtung federbelastet ist und eine Kraft auf das Ende des Betätigungselements und den Arm ausübt, um ein Klappern zu verhindern oder zu verringern.