DE112016007198T5 - Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader - Google Patents

Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader Download PDF

Info

Publication number
DE112016007198T5
DE112016007198T5 DE112016007198.1T DE112016007198T DE112016007198T5 DE 112016007198 T5 DE112016007198 T5 DE 112016007198T5 DE 112016007198 T DE112016007198 T DE 112016007198T DE 112016007198 T5 DE112016007198 T5 DE 112016007198T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
turbocharger
pneumatic actuator
operating rod
ball bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112016007198.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Shota Kato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE112016007198T5 publication Critical patent/DE112016007198T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F02B37/186Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Bereitgestellt wird ein Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader mit stabilen Eigenschaften und der einfach steuerbar ist, indem eine Hysterese unterbunden wird. Ein Pneumatik-Aktuator (10) für einen Turbolader weist auf: ein Gehäuse (18) mit einem Druckaufbringungsanschluss (22), eine Membran (20) aus einem elastischen Körper, die zwischen das Gehäuse (18) und das Gehäuse (19) gespannt ist und daran befestigt ist; eine Feder (24), um die Membran (20) zu energetisieren; eine Betätigungsstange (16), deren eines Ende an der Membran (20) befestigt ist, und deren anderes Ende an einem Hebel (15) befestigt ist, der mit einem Ventil (9) verbunden ist und sich dreht, wobei die Betätigungsstange (16) von dem Gehäuse (19) übersteht; und ein Kugellager, das von der Betätigungsstange (16) durchdrungen wird, um an einem Außenumfangsteil der Betätigungsstange (16) zu gleiten, wobei das Kugellager eine Außenoberfläche hat, die als kugelförmige Oberfläche ausgebildet ist, wobei das Kugellager in einer Halteeinheit (27) des Gehäuses (19) aufgenommen ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader zum Ansteuern beispielsweise eines Hebels zum Öffnen und Schließen eines Wastegate-Ventils des Turboladers.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Ein Turbolader ist eingerichtet, eine Turbine durch Abgas aus einem Motor zu drehen, um Ansaugluft durch einen Verdichter, der sich integral mit der Turbine dreht, mit Druck zu beaufschlagen, und die druck-beaufschlagte Luft an den Motor zuzuführen. Daher ist ein Wastegate-Ventil zum Begrenzen der Strömungsrate des Abgases vorgesehen, um einen übermäßigen Anstieg der Druckbeaufschlagung zu verhindern. Das Wastegate-Ventil ist mit einem Hebel zum Öffnen und Schließen des Ventils durch Drehen des Ventils versehen, und ein Ende des Hebels ist an einem Ende einer Betätigungsstange eines Pneumatik-Aktuators für einen Turbolader befestigt. Eine Linearbewegung der Betätigungsstange veranlasst den Hebel, zu verschwenken, um das Ventil zu öffnen und zu schließen.
  • Daher weist eine herkömmliche Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Wastegate-Ventils für einen Turbolader erste und zweite Stangen und eine Universalgelenk auf, das die ersten und zweiten Stangen verbindet, um einen reibungslosen Betrieb des Aktuators zu erleichtern (vgl. beispielsweise Patentliteratur 1).
  • LISTE DER BEZUGNAHMEN
  • PATENTLITERATUR
  • Patentliteratur 1: Japanische Gebrauchsmusteranmeldung, Veröffentlichung Nr.: HEI6-63834.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Die herkömmliche Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Wastegate-Ventils für einen Turbolader, die oben beschrieben wurde, weist die erste und zweite Stange und das Universalgelenk auf, das die erste und zweite Stange verbindet. Daher kommt es in der Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Wastegate-Ventils zu einem Spiel, da die Anzahl der Teile zunimmt. Im Ergebnis besteht ein Problem dahingehend, dass Eigenschaften der Vorrichtung zum Öffnen/Schließen des Wastegate-Ventils instabil werden.
  • Ferner erhöht, wie in den 8 und 9 dargestellt, bei einer Struktur, bei der eine Betätigungsstange 16 durch ein herkömmliches Lager 36 gelagert wird, die einem Gehäuse 19 bereitgestellt ist, eine Fluktuation Y der Mittelachse, die aufgrund einer Schwenkbewegung eines Hebels 15 entsteht, die Gleitreibung. Daher kommt es bei der reziproken Bewegung der Betätigungsstange 16 zu Hysterese. Ein anderes Problem besteht darin, dass in Folge dessen die Steuerung des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader schwierig wird.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte in dem Bestreben, die obigen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader anzugeben, dessen Eigenschaften durch Unterbinden eines Spiels in einer Betätigungsstange stabilisiert werden und der leicht durch Unterbinden von Hysterese mittels Verringerung der Gleitreibung gesteuert wird.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Ein Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Gehäuse; einen Druckbeaufschlagungsanschluss, der in der Verkleidung gebildet ist, und auf den Druck aufgebracht wird; ein Gehäuse, das dem Gehäuse zugewandt und mit dieser verpresst ist; eine Membran, die zwischen das Gehäuse und die Verkleidung gespannt ist und an dem Gehäuse und dem Gehäuse befestigt ist, wobei die Membran aus einem elastischen Körper gebildet ist; eine Feder, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, um die Membran zu energetisieren; eine Betätigungsstange, die mit einem Ende an der Membran und einem anderen Ende an einem Hebel befestigt ist, der mit einem Ventil verbunden ist und sich dreht, wobei die Betätigungsstange von dem Gehäuse vorsteht; und ein Lager mit kugelförmiger Oberfläche, das in dem Gehäuse aufgenommen ist, wobei das Lager mit kugelförmiger Oberfläche von der Betätigungsstange durchdrungen wird, um an einer Außenumfangsteil der Betätigungsstange zu gleiten, wobei das Lager mit kugelförmiger Oberfläche eine Außenoberfläche hat, die als kugelförmige Oberfläche gebildet ist.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Der Pneumatik-Aktuator für den Turbolader wie oben beschrieben weist das Lager mit kugelförmiger Oberfläche auf, das von der Betätigungsstange durchdrungen wird, um an dem Außenumfangsteil der Betätigungsstange zu gleiten, wobei das Lager mit kugelförmiger Oberfläche eine Außenoberfläche hat, die als kugelförmige Oberfläche ausgebildet ist. Dies hat die Wirkung dahingehend, dass es ermöglicht wird, den Pneumatik-Aktuator für den Turbolader bereitzustellen, dessen Eigenschaften durch Unterbinden eines Spiels in der Betätigungsstange stabilisiert werden, und der durch Unterbinden von Hysterese durch Verringern von Gleitreibung leicht steuerbar ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Turbolader-Systems zeigt, das innerhalb eines Pneumatik-Aktuators für einen Turbolader gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
    • 2 ist ein Schaubild, das eine Struktur darstellt, bei der ein Ventil durch den Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geöffnet und geschlossen wird.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem eine Betätigungsstange ausgefahren ist.
    • 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A1 aus 3, bei der es sich um eine Querschnittsansicht handelt, um den Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange ausgefahren ist;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange eingefahren ist;
    • 6 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A2 in 5, bei der es sich um eine Querschnittsansicht handelt, um den Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange eingefahren ist;
    • 7 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Beziehung zwischen dem aufgebrachten Druck (Unterdruck) und dem Hub der Betätigungsstange in dem Turbolader-System zeigt, das mit dem Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist;
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem eine Betätigungsstange eines Pneumatik-Aktuators für einen Turbolader, der von einem herkömmlichen Lager gelagert wird, ausgefahren ist;
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem die Betätigungsstange des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader, der von dem herkömmlichen Lager gelagert wird, eingefahren ist.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Um die vorliegende Erfindung genauer zu beschreiben, wird nachfolgend eine Ausführungsform zur Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Erste Ausführungsform
  • Ein Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. 1 ist ein Schaubild, das eine Konfiguration eines Turboladersystems zeigt, das innerhalb des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. 2 ist ein Schaubild, das eine Struktur darstellt, bei der ein Ventil von dem Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschlossen ist. 3 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem eine Betätigungsstange ausgefahren ist. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A1 aus 3, bei der es sich um eine Querschnittsansicht handelt, um den Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange ausgefahren ist. 5 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange eingefahren ist. 6 ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A2 aus 5, bei der es sich um eine Querschnittsansicht handelt, um den Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern, wobei die Ansicht den Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange eingefahren ist. 7 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Beziehung zwischen dem aufgebrachten Druck (Unterdruck) und dem Hub der Betätigungsstange in dem Turbolader-System zeigt, das mit dem Pneumatik-Aktuator für den Turbolader gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem eine Betätigungsstange eines Pneumatik-Aktuators für einen Turbolader, die von einem herkömmlichen Lager gelagert wird, ausgefahren ist. 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem die Betätigungsstange des Pneumatik-Aktuators für den Turbolader, die von dem herkömmlichen Lager gelagert wird, eingefahren ist.
  • Wie in 1 dargestellt weist ein Turbolader-System 1 auf: eine Turbine 4, die durch ein Abgas gedreht wird, das eine Abgaspassage 3 von einem Motor 2 durchströmt, einen Verdichter 6, der sich zusammen mit der Turbine 4 dreht und die Luft mit Druck beaufschlagt, um es der druckbeaufschlagten Luft zu ermöglichen, in eine Ansaugpassage 5 zu strömen, die zu dem Motor 2 führt, ein Ventil 9, das in der Abgaspassage 3 vorgesehen ist, um einen Teil des Abgases an einen Umgehungskanal 7 und dann an einen Schalldämpfer 8 umzulenken, einen Pneumatik-Aktuator 10 für einen Turbolader zum Öffnen und Schließen des Ventils 9, eine Unterdruckpumpe 11 zum Erzeugen von Unterdruck, um den Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader anzutreiben, und ein Solenoid-Ventil 12, um den von der Unterdruckpumpe 11 erzeugten Unterdruck zu steuern und um den Unterdruck auf den Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader aufzubringen.
  • Wie in 2 gezeigt ist das Ventil 9 an einem Wastegate 13 bereitgestellt, bei dem es sich um eine Öffnung zum Ableiten des durch die Abgaspassage 3 strömenden Abgases zu der Abgasumgehungspassage 7 handelt, und das innerhalb der Abgas-Umgehungspassage 7 bereitgestellt ist.
  • Das Ventil 9 ist einstückig mit einer Welle 14 bereitgestellt, die in frei-drehbarer Weise schwenkbar gelagert ist.
  • Die Welle 14 steht von einer Öffnung, die in der Abgasumgehungspassage 7 ausgebildet ist, nach außen in frei drehbarer Weise über ein Dichtungselement (nicht dargestellt) über, so dass das Abgas nicht austreten kann.
  • Ein Ende eines Hebels 15 ist an der Welle 14, die von der Abgasumgehungspassage 7 übersteht, befestigt und dreht sich einstückig mit dem Ventil 9, und das andere Ende des Hebels 15 ist an einem Ende einer Betätigungsstange 16, die von dem Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader übersteht, durch eine Stiftwelle 17 in frei-biegbarer Weise befestigt.
  • Wie in 3 veranschaulicht weist der Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader die Betätigungsstange 16, ein Gehäuse 18, ein Gehäuse 19, eine Membran 20, eine Feder 24, einen Federhalter 25, eine Kugellager 26, und einen Halter 28 auf.
  • Bei dem Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader sind das Gehäuse 18 mit einer zylindrischen Form, von dem eine Seite geschlossen ist, und das Gehäuse 19 mit einer zylindrischen Form, von der eine Seite ebenfalls geschlossen ist, mit den offen Seiten einander zugewandt gebördelt, während die Membran 20 zwischen ihnen angeordnet ist. Im Ergebnis wird eine Druckkammer 21 gebildet, die luftdicht durch das Gehäuse 18 und die Membran 20 verschlossen ist. Die Mittelachsen des Gehäuses 18, des Gehäuses 19, und der Membran 20 liegen auf der gleichen Linie.
  • Das Gehäuse 18 ist aus einem Blechmaterial gebildet und mit einem Druckaufbringungsanschluss 22 zur Anlage eines Unterdrucks an der Druckkammer 21 gebildet.
  • Das Gehäuse 19 ist aus einem Blechmaterial gebildet und in vorstehender Weise mit Befestigungsbolzen 23 zur Fixierung des Pneumatik-Aktuators 10 für den Turbolader an dem Turbolader-System befestigt.
  • Die Membran 20 ist in einer Schalenform ausgebildet durch einen elastischen Körper wie beispielsweise Gummi, der durch den Druck in der Druckkammer 21 elastisch verformt wird.
  • Die Feder 24 ist innerhalb der Druckkammer 21 bereitgestellt, wobei eines ihrer Enden in ein ringförmiges vorstehendes Teil eingesetzt ist, das in dem Gehäuse 18 enthalten ist, und ihr anderes Ende die Membran 20 über den Federhalter 25 energetisiert. Zudem liegt die Mittelachse der Feder 24 auf der gleichen Linie wie die Mittelachse des Gehäuses 18.
  • Der Federhalter 25 ist in einer Schalenform, mit einer Außenform, die geringfügig kleiner ist als die Membran 20, durch ein Blech oder Harz ausgebildet und steht in engem Kontakt mit der Membran 20. Ferner sind die Mittelachse des Federhalters 25 und die Mittelachse der Membran 20 auf der gleichen Linie.
  • Der Federhalter 25 ist mit einem Ende der Betätigungsstange 16 auf der gegenüberliegenden Seite von dort, wo der Hebel 15 befestigt ist, befestigt, während die Membran 20 zwischen sie geklemmt ist.
  • Die Betätigungsstange 16 ist aus einer Metallstange gebildet und steht von dem Gehäuse 19 vor. Die Mittelachse der Betätigungsstange 16 ist auf der gleichen Linie wie jene des Gehäuses 19 in einem Zustand, bei dem die Betätigungsstange 16 ausgefahren ist.
  • Wie in 4 dargestellt ist das Kugellager 26 als Kugel ausgebildet, oder so ausgebildet, dass es eine Außenoberfläche hat, die als kugelförmige Oberfläche gebildet ist, und von der Betätigungsstange 16 durchdrungen wird, um auf dem Außenumfangsteil der Betätigungsstange 16 zu gleiten. Die axiale Mitte C der Betätigungsstange 16 reicht durch die Mittele der kugelförmigen Oberfläche oder der Kugel.
  • Das Kugellager 26 ist in einer Halteeinheit 27 aufgenommen, die in dem Gehäuse 19 gebildet ist, und wird von dem Halter 28 in frei-drehbarer Weise gehalten.
  • Das Kugellager 26 ist aus einem Metall, Harz, oder anderen Materialen gebildet.
  • Die Halteeinheit 27 ist als zylindrisches vorstehendes Teil in dem Gehäuse 19 gebildet und ist mit einer Öffnung gebildet, die etwas größer als der Außendurchmesser der Betätigungsstange 16 ist, und die Betätigungsstange 16 steht hiervon über.
  • Der Halter 28 ist mit einer Öffnung gebildet, die etwas größer als der Außendurchmesser der Betätigungsstange 16 ist, und die Betätigungsstange 16 wird durch diese Öffnung eingeführt. Ferner ist der Halter 28 an dem Gehäuse 19 zusammen mit den Befestigungsbolzen 23 befestigt.
  • 5 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange 16 in der Ausgestaltung aus 3 eingefahren ist.
  • 6 ist ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, bei dem die Betätigungsstange 16 in der Ausgestaltung aus 4 eingefahren ist.
  • Als nächstes wird die Funktionsweise des Pneumatik-Aktuators für den wie oben beschrieben ausgestalteten Turbolader unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben. Ein Unterdruck, der an den Druckaufbringungsanschluss 22 angelegt wird, erzeugt in der Druckkammer 21 einen Druck, der von jenem der Umgebung verschieden ist. Wenn dieser Differenzdruck die Energetisierungskraft der Feder 24 überschreitet, wird die Membran 20 elastisch verformt und hin zu der Druckkammer 21 gezogen. Dann gleitet die Betätigungsstange 16, die mit der Membran 20 verbunden ist, in dem Kugellager 26 und wird in den Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader zurückgezogen. Im Ergebnis, weil die Betätigungsstange 16 an dem Hebel 15 durch die Stiftwelle 17 in einer frei biegbaren Weise befestigt ist, dreht der Hebel 15 die Welle 14, die an dem Hebel 15 befestigt ist, durch die Rückzugsbewegung der Betätigungsstange 16. Im Ergebnis drehen sich das Ventil 9, das einstückig mit der Welle 14 bereitgestellt ist, und der Hebel 15 integral, weshalb das Ventil 9 öffnet.
  • Wenn der Unterdruck, der an dem Druckaufbringungsanschluss 22 angelegt wird, freigegeben wird, wird die elastische Verformung der Membran 20 in ihrer Ursprungszustand durch die Energetisierungskraft der Feder 24 überführt. Dann wird die Betätigungsstange 16, die mit der Membran 20 verbunden ist, aus dem Pneumatik-Aktuator 10 für den Turbolader ausgefahren. Im Ergebnis dreht sich der Hebel 15 in die entgegengerichtete Richtung. Im Ergebnis wird das Ventil 9 geschlossen.
  • Deshalb, weil das Ende der Betätigungsstange 16 aufgrund der reziproken Bewegung der Betätigungsstange 16 schwingt, kommt es zu einer Fluktuation Y der Mittelachsen an dem Ende der Betätigungsstange 16. Da das Kugellager 26 sich um y Grad dreht und dies bewirkt, dass die Mittelachse der Betätigungsstange 16 sich hin zu einem Mittelpunkt Cy von der axialen Mitte C neigt, wird diese Fluktuation Y absorbiert.
  • 7 ist ein Schaubild, das einen beispielhaften Übergang der Hubmenge der Betätigungsstange 16 aufgrund des Unterdrucks, der an dem Druckaufbringungsanschluss 22 in dem Turbolader-System 1 anliegt, an dem der Pneumatik-Aktuator für den Turbolader befestigt ist, darstellt. Die Vertikalachse stellt den Druckwert des angelegten Unterdrucks dar, und die Horizontalachse stellt die Hubmenge der Betätigungsstange 16 dar. Hierbei stellt eine durchgezogene Linie das Kugellager 26 der vorliegenden Erfindung dar, und eine gestrichelte Linie stellt ein herkömmliches Lager 36 dar, das in den 8 und 9 dargestellt ist. Eine gestrichelte Linie J1 zeigt den Übergang der Betätigungsstange 16 von einem ausgefahrenen Zustand in einen eingefahrenen Zustand bei dem herkömmlichen Lager 36, also den Übergang des Ventils 9 von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand. Eine gestrichelte Linie J2 zeigt den Übergang der Betätigungsstange 16 von dem eingefahrenen Zustand in den ausgefahrenen Zustand bei dem herkömmlichen Lager 36, also den Übergang des Ventils 9 von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand. Eine durchgezogene Linie K1 zeigt den Übergang der Betätigungsstange 16 von dem ausgefahrenen Zustand in den eingefahrenen Zustand bei dem Kugellager 26 an, also den Übergang des Ventils 9 von dem geschlossenen Zustand in den offenen Zustand. Eine durchgezogene Linie K2 zeigt den Übergang der Betätigungsstange 16 von dem eingefahrenen Zustand in den ausgefahrenen Zustand bei dem Kugellager 26 an, also den Übergang des Ventils 9 von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand. Eine Differenz in dem Unterdruck, der in der Rückzugsbewegung und der Ausfahrbewegung der Betätigungsstange 16 anliegt, entsteht als Hysterese HJ oder HK. Wie in 7 dargestellt wird die Hysterese HK in dem Kugellager 26 der vorliegenden Erfindung unterdrückt, verglichen mit der Hysterese HJ in dem herkömmlichen Lager 36.
  • Wie oben beschrieben kann bei dem Pneumatik-Aktuator für den Turbolader, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, indem das Lager mit kugelförmiger Oberfläche, das von der Betätigungsstange durchdrungen wird, um an dem Außenumfangsteil der Betätigungsstange zu gleiten, und das eine Außenoberfläche hat, die als kugelförmige Oberfläche ausgebildet ist, die Gleitreibung verringert werden, und daher kann die Hysterese im Vergleich zu dem Fall, bei dem das herkömmliche Lager 36 eingesetzt wird, verringert werden. Im Ergebnis gibt es eine Wirkung dahingehend, dass die Steuerung einfach erfolgen kann.
  • Ferner kann bei dem Pneumatik-Aktuator für den Turbolader in der ersten Ausführungsform durch Verwendung einer Betätigungsstange 16 die Anzahl von Teilen im Vergleich zu dem Fall verringert werden, bei dem zwei Stangen durch ein Universalgelenk verbunden sind. Im Ergebnis gibt es eine Wirkung dahingehend, dass ein Spiel verringert ist, um es den Eigenschaften zu ermöglichen, sich zu stabilisieren.
  • Da ferner die Anzahl der Teile verringert werden kann, werden Wirkungen von geringeren Kosten und verbesserter Verlässlichkeit, erleichterter Montage, und Wartungsfreundlichkeit erzielt.
  • Es wird angemerkt, dass bei der ersten oben beschriebenen Ausführungsform angenommen wird, dass ein Unterdruck an dem Druckaufbringungsanschluss 22 angelegt wird; es kann jedoch ein Überdruck angelegt werden.
  • Unterdessen wurde der Pneumatik-Aktuator für den Turbolader, der in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, als Aktuator zum Ansteuern eines Hebels oder dergleichen zum Öffnen und Schließen eines Wastegate-Ventils eines Turboladers beschrieben; es versteht sich jedoch, dass der Pneumatik-Aktuator nicht auf die Verwendung für ein Wastegate-Ventil beschränkt ist, sondern ein Ventil ansteuern kann, das sich von dem Wastegate-Ventil unterscheidet.
  • Es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung eine flexible Kombination der Ausführungsformen, eine Modifikation einer Komponente der Ausführungsform, oder einen Entfall einer Komponente in der Ausführungsform innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung enthalten kann.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Ein Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader der vorliegenden Erfindung kann zur Steuerung des Öffnungsgrads eines Wastegate-Ventils verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Turboladersystem
    2
    Motor
    3
    Abgaspassage
    4
    Turbine
    5
    Ansaugpassage
    6
    Verdichter
    7
    Abgasumgehungspassage
    8
    Schalldämpfer
    9
    Ventil
    10
    Pneumatik-Aktuator für Turbolader
    11
    Unterdruckpumpe
    12
    Solenoidventil
    13
    Wastegate
    14
    Welle
    15
    Hebel
    16
    Betätigungsstange
    17
    Stiftwelle
    18
    Gehäuse
    19
    Gehäuse
    20
    Membran
    21
    Druckkammer
    22
    Druckaufbringungsanschluss
    23
    Befestigungsbolzen
    24
    Feder
    25
    Federhalter
    26
    Lager mit kugelförmiger Oberfläche
    27
    Halteeinheit
    28
    Halter
    36
    Lager
    Y
    Fluktuation
    y
    Winkel
    X
    axiale Mitte
    Cy
    axiale Mitte
    J1
    gestrichelte Linie
    J2
    gestrichelte Linie
    K1
    durchgezogene Linie
    K2
    durchgezogene Linie
    HJ
    Hysterese
    HK
    Hysterese

Claims (2)

  1. Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader, wobei der Pneumatik-Aktuator aufweist: ein Gehäuse; einen Druckaufbringungsanschluss, der in dem Gehäuse gebildet ist und an den ein Druck angelegt wird; ein Gehäuse, das dem Gehäuse zugewandt ist und an diesem verpresst ist; eine Membran, die zwischen das Gehäuse und das Gehäuse gespannt ist und an dem Gehäuse und dem Gehäuse befestigt ist, wobei die Membran aus einem elastischen Körper gebildet ist; eine Feder, die in dem Gehäuse bereitgestellt ist, um die Membran zu energetisieren; eine Betätigungsstange, deren eines Ende an der Membran befestigt ist, und deren anderes Ende an einem Hebel befestigt ist, der mit einem Ventil verbunden ist und sich dreht, wobei die Betätigungsstange von dem Gehäuse übersteht; und ein Kugellager, das in dem Gehäuse aufgenommen ist, wobei das Kugellager von der Betätigungsstange durchdrungen wird, um an einem Außenumfangsteil der Betätigungsstange zu gleiten, wobei das Kugellager eine Außenoberfläche hat, die als kugelförmige Oberfläche ausgebildet ist.
  2. Pneumatik-Aktuator für den Turbolader nach Anspruch 1, wobei das Kugellager eine Kugel ist.
DE112016007198.1T 2016-09-05 2016-09-05 Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader Withdrawn DE112016007198T5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/076007 WO2018042661A1 (ja) 2016-09-05 2016-09-05 ターボ用空圧式アクチュエータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112016007198T5 true DE112016007198T5 (de) 2019-05-29

Family

ID=61300281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016007198.1T Withdrawn DE112016007198T5 (de) 2016-09-05 2016-09-05 Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2018042661A1 (de)
CN (1) CN109690048A (de)
DE (1) DE112016007198T5 (de)
WO (1) WO2018042661A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026355B (zh) * 2018-09-29 2020-01-31 潍柴动力股份有限公司 一种废气控制装置及发动机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5738539Y2 (de) * 1978-05-30 1982-08-25
JPS5720530U (de) * 1980-07-10 1982-02-02
JPS58175133U (ja) * 1982-05-18 1983-11-22 石川島播磨重工業株式会社 過給機のウエストゲ−ト弁開閉用アクチユエ−タ
JPH0326327Y2 (de) * 1985-09-09 1991-06-07
JPS63177319U (de) * 1987-04-22 1988-11-17
JPH0738722Y2 (ja) * 1988-11-10 1995-09-06 エヌオーケー株式会社 ダイアフラムアクチュエータ
GB9124030D0 (en) * 1991-11-12 1992-01-02 Johnson Electric Sa A self-aligning bearing
JPH0663834U (ja) * 1993-02-15 1994-09-09 三菱自動車工業株式会社 ターボチャージャのウエストゲート開閉装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018042661A1 (ja) 2019-02-14
CN109690048A (zh) 2019-04-26
WO2018042661A1 (ja) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10224581B4 (de) Drehdämpfer
DE2052574C3 (de) Drosselklappen ventil
DE2813129A1 (de) Ventil
DE19650416A1 (de) Fenster für ein Flugzeug mit einer Druckkabine
DE102016100900A1 (de) Verstellvorrichtung für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader
DE102011089777A1 (de) Abgasturbolader mit zumindest einem Bypass-Ventil
DE102014114968A1 (de) Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE112010005398T5 (de) Luftbypassventileinrichtung
DE2449857C3 (de) Rückschlagarmatur ffir Rohrleitungen
DE102012204217A1 (de) Ventil zur Steuerung des Innendrucks in einer Kabine eines Luftfahrzeugs
DE112016001660T5 (de) Ventilvorrichtung für einen Abgasströmungskanal
DE102018103284B4 (de) Turbolader mit einem Wastegate-Ventil
DE102016208160A1 (de) Turbine für einen Abgasturbolader mit zweiflutigem Turbinengehäuse und einer Ventil-Anordnung mit verbesserter Abströmung
DE112016007198T5 (de) Pneumatik-Aktuator für einen Turbolader
DE112013002248T5 (de) Aktuatorstangen-Dichtsystem
DE102017109062A1 (de) Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102010036778A1 (de) Luftmengenregelvorrichtung für einen Erdgasmotor
DE102019106250A1 (de) Turbolader
DE102009015184B4 (de) Klappenventil
DE102011016276A1 (de) Elektrisches Schubumluftventil
DE112016006437T5 (de) Wellendichtungseinrichtung
DE102018219236A1 (de) Turbolader mit variabler Geometrie
DE102017204253A1 (de) Ventil
EP3867505B1 (de) Abgasturbine eines abgasturboladers mit einer abgedichteten wastegate-ventileinrichtung sowie abgasturbolader
DE3219296C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02B0037180000

Ipc: F01D0017100000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee