涡轮增压器制造技术

一种涡轮增压器，包括排气旁通路径，该路径具有旁通阀装置，该旁通阀装置包括：具有轴的板状阀元件，所述阀元件的轴以可移动方式连接到阀元件支撑件；可在轴瓦中旋转的主轴，控制杆被附接到该主轴的一侧，并且通过该主轴的旋转该阀元件支撑件和阀元件可以移动；以及用于致动控制杆的致动器，其中，弹簧元件被布置在下列位置中的至少一个处：(A)在阀元件与阀元件支撑件之间的连接区域中的第一位置，在该位置中阀元件轴穿过弹簧元件，和(B)在面向控制杆的轴瓦的端面与固定到主轴上的弹簧元件抵接部之间的第二位置，在该位置中主轴穿过弹簧元件并且至少一个弹簧元件就其弹簧刚度而言被设计成使得致动器用于移动阀元件所需的最大力为600N。

Turbocharger

A turbocharger includes an exhaust bypass path, the path has a bypass valve device, the bypass valve device comprises a valve plate element with the shaft, the shaft of the valve element movably connected to the valve element support; in bearing rotating spindle, the control rod is attached to the side the spindle, and by rotating the valve element of the spindle support member and a valve element can be moved; and an actuator for actuating the control rod, wherein the spring elements are arranged at at least one in the following location: (A) of the valve member and the valve element is connected with the first branch location in the zone between the support member in this position, the valve shaft element through the spring element, and (B) at the end of the control rod for bearing and fixing the spring element on the main shaft connecting part between the second position in the position of the main shaft passes through the spring element And at least one spring element is designed for its spring stiffness to make the actuator required the maximum force of 600N for the mobile valve element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮增压器
本专利技术涉及一种用于往复活塞内燃机的涡轮增压器，该涡轮增压器包括排气旁通路径，该旁通路径用于控制作用在涡轮增压器的涡轮上的发动机排气的体积流量的大小，旁通路径设置有旁通阀装置，该旁通阀装置用于控制通过旁通路径传导的排气的体积流量的大小，旁通阀装置包括：-板状阀元件，阀元件具有位于平面中的密封表面以及延伸远离密封表面的轴，并且阀元件可在打开位置与关闭位置之间移动，-阀元件的阀座，阀座围绕排气通孔并且与阀元件密封表面协作，-阀元件支撑件，阀元件通过其轴连接到该阀元件支撑件上，以便能够至少在垂直于阀元件密封表面的方向上移动，-主轴，主轴被以可旋转方式保持在轴瓦中，并且一方面在主轴的一端上以旋转固定的方式布置有调节杆的第一区域，所述调节杆的第一区域横向于主轴延伸，并且主轴在另一端被以可操作方式连接到阀元件支撑件，并且特别地以旋转固定的方式连接，使得通过旋转主轴，阀元件能够在其打开位置和关闭位置之间移动，以及-致动器(驱动单元)，致动器被以可操作方式连接到调节杆致动元件，其中，弹簧元件布置在下列位置中的至少一个中：(A)在阀元件与阀元件支撑件之间的连接区域中的第一位置，其中在阀元件与其支撑件之间的阀元件轴的纵向方向上的游隙至少几乎被弹簧元件消除，限定第一轴线的阀元件轴穿过该弹簧元件，以及(B)在面向调节杆的轴瓦的端面与固定到主轴的弹簧元件抵接部之间的第二位置，其中，在主轴与轴瓦之间的主轴纵向方向上的游隙至少几乎被弹簧元件消除，限定第二轴线的主轴穿过该弹簧元件。特别地，本专利技术涉及一种具有上述特征的涡轮增压器，该涡轮增压器包括调节杆致动元件，该调节杆致动元件被连接到调节杆的第二区域，以便至少能够绕平行于主轴的轴线的枢转轴线枢转，其中作为第一位置和/或第二位置的替代或补充，弹簧元件被布置在调节杆与调节杆致动元件之间的连接区域中的第三位置中，并且其中在调节杆与调节杆致动元件之间的该枢转轴线的方向上的游隙至少几乎被弹簧元件消除，限定第三轴线的枢转轴线穿过该弹簧元件。
技术介绍
这种类型的涡轮增压器从DE102012101322A1得知，特别地从所述文献的图3中得知。本专利技术所涉及类型的涡轮增压器可以是单个涡轮增压器，也可以是多级增压系统的涡轮增压器，即包括多个涡轮增压器的系统。在引言中提到的类型的涡轮增压器中，旁通阀装置的部件的制造公差，但最重要的，在运行期间发生的部件的时间相关的温度变化和不同温度不可避免地导致一定游隙发生，或甚至在涡轮增压器的某些操作状态下必须存在于在运行期间相对于彼此移动的彼此相邻的部件之间。这对于阀元件支撑件与阀元件之间的连接区域尤其如此，当阀元件移动到其关闭位置时，阀元件必须以精确的方式放置成抵靠阀座；然而，在已知的涡轮增压器中，调节杆与面向调节杆的轴瓦的端面之间的区域也至少不总是无游隙(特别是因为突出到排气区域中的主轴在涡轮增压器的运行期间达到相对较高的温度)，并且甚至对于调节杆与调节杆致动元件之间的铰接连接，也不可能排除有游隙的可能性，其中在这方面应当注意，在已知的增压器中，调节杆固定地并由此导热地连接到主轴。在已知的涡轮增压器中，可操作地连接到调节杆致动元件的致动器(驱动单元)是废气门致动器(wastegateflap)(压力罐)，或者是机电驱动器，其中后者具有的优点是，阀元件的打开位置和关闭位置之间的每个中间位置可以选择性地相对精确地设定。现在已经发现，特别是当阀元件是废气门阀瓣时，在阀元件与阀元件支撑件之间的连接中的游隙在阀元件的某些中间位置中造成引起阀元件执行振荡状移动的排气流动，当涡轮增压器在某些发动机转速下运行时，振荡状移动会导致嘎嘎声或咔嗒声，这些噪声不仅由于噪声，而且由于因咔嗒声引起的磨损迹象而不利。然而，主轴与调节杆之间的游隙和/或在调节杆与调节杆致动元件之间的铰接连接中的游隙在涡轮增压器的运行期间也随着时间的过去而导致不期望的过度磨损迹象。因此，DE102012101322A1所述的涡轮增压器在
中限定的三个位置中的每一个处具有呈圆环状弹簧钢片盘形式的弹簧元件，该弹簧元件当安装在第一位置中时被阀元件轴穿过，并将设计为废气门阀瓣的阀元件拉动抵靠阀元件支撑件，当安装在第二位置中时被主轴穿过并且至少几乎消除了在轴瓦与固定地连接到主轴的调节杆之间以及因此在主轴与轴瓦固定地插入其中的涡轮壳体之间的游隙(在主轴轴线的方向上)，并且当安装在第三位置中时，被在调节杆与调节杆致动元件之间的连接的枢转轴线穿过并且至少几乎消除了在调节杆与调节杆致动元件之间的游隙(在该枢转轴线的方向上)。在已知的涡轮增压器中，圆环状弹簧钢片盘具有扁平盘形弹簧的形式，该扁平盘形弹簧具有围绕环轴线或弹簧轴线的半凸沿，该半凸沿由于弹簧钢片盘的材料性质而是以可回弹形式弹性的，使得弹簧钢片盘具有径向内部支撑区域和径向外部支撑区域，其中径向外部支撑区域在弹簧轴线的方向上相对于径向内部支撑区域偏移。由于这些弹簧元件中的每一个(即，这些弹簧钢片盘中的每一个)必须以特定的偏置(在弹簧轴线的方向上)安装，以克服游隙，所以这些弹簧元件中的每一个导致由致动器施加用于阀元件的移动的力增加——这是由于当安装在第二位置和/或第三位置中时在固定到壳体的轴瓦与可相对于涡轮壳体枢转的调节杆之间，或者当安装在第一位置中时在调节杆与调节杆致动元件之间，由弹簧偏置引起的增大的摩擦，因为在阀元件(即，废气门阀瓣)移动到其关闭位置期间，致动器必须克服弹簧钢片盘的弹簧力，以将废气门阀瓣以可靠的环状密封方式施加抵靠阀座，即以将其与阀座对准。在已知的涡轮增压器中，用作致动器的废气门可以取决于其尺寸施加大约100N至大约200N的力，相比之下，用作致动器的已知机电驱动器在它们由其控制器断开以保护机电驱动器之前可以施加至多大约600N的力。
技术实现思路
在此基础上，为了提高在
中限定的类型的涡轮增压器的运行可靠性，根据本专利技术提出了，就至少一个弹簧元件的弹簧硬度而言将至少一个弹簧元件设计成使得由致动器施加的用于阀元件移动的力，特别是用于将阀元件移动到其关闭位置的力至多为600N，并且优选地在大约50N至大约600N的范围内。作为本专利技术的结果，可以确保致动器能在涡轮增压器的任何运行状态下，即特别是在所有运行温度下，总是可靠地移动和调节阀元件，这也意味着在机电驱动器优选地用作致动器的情况下，当涡轮增压器运行时，该致动器不会由其控制器自动断开。就弹簧硬度而言，弹簧元件的根据本专利技术的实施方式意味着，由致动器施加的力不需要超过大约600N的值，以通过在三个位置之一中的仅一个弹簧元件或使用在多个位置或所有可能位置上的多个弹簧元件来移动阀元件，特别地将阀元件移动到其关闭位置中。从上面可以清楚地看出，就弹簧元件的弹簧硬度而言，弹簧元件必须被设计成越软，则旁通阀装置具有的弹簧元件越多。然而，这并不意味着弹簧元件必须都具有相同的弹簧硬度，因为在第二位置或第三位置中的弹簧元件引起由致动器施加的力增加，这是由于致动器必须克服由所讨论的弹簧元件引起的摩擦或由弹簧元件引起的摩擦力矩而，该摩擦或摩擦力矩通常在第二位置上比在第三位置上更大，而在弹簧元件安装在第一位置中的情况下，致动器必须提供阀元件抵靠阀座的气密布置，为此，致动器必须根据需要至少部分地克服弹簧元件的弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于往复活塞内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器包括排气旁通路径，所述旁通路径用于控制作用在所述涡轮增压器的涡轮上的发动机排气的体积流量的大小，所述旁通路径设置有旁通阀装置，所述旁通阀装置用于控制通过所述旁通路径传导的排气的体积流量的大小，所述旁通阀装置包括：板状阀元件，所述阀元件具有密封表面和远离所述密封表面延伸的轴，并且所述阀元件能够在打开位置和关闭位置之间移动，用于所述阀元件的阀座，所述阀座围绕排气通孔并且与所述阀元件的密封表面协作，阀元件支撑件，所述阀元件通过所述阀元件的轴连接到所述阀元件支撑件，以便能够至少在与所述阀元件密封表面垂直的方向上移动，主轴，所述主轴被以可旋转方式保持在轴瓦中，一方面在所述主轴上以旋转固定的方式布置有调节杆的第一区域，所述调节杆的第一区域横向于所述主轴延伸，并且另一方面所述主轴被以可操作方式连接到所述阀元件支撑件，使得通过旋转所述主轴，所述阀元件能够在所述阀元件的打开位置和关闭位置之间移动，以及致动器，所述致动器被以可操作方式连接到调节杆致动元件，其中，弹簧元件被布置在下列位置中的至少一个位置中：(A)在所述阀元件与所述阀元件支撑件之间的连接区域中的第一位置，其中在所述阀元件与所述阀元件的支撑件之间的所述阀元件的轴的纵向方向上的游隙至少几乎被所述弹簧元件消除，限定第一轴线的所述阀元件的轴穿过所述弹簧元件，以及(B)在所述轴瓦的面向所述调节杆的端面与相对于所述主轴固定的弹簧元件抵接部之间的第二位置，其中，在所述主轴与所述轴瓦之间的主轴纵向方向上的游隙至少几乎被所述弹簧元件消除，限定第二轴线的所述主轴穿过所述弹簧元件，并且其中，至少一个弹簧元件就其弹簧硬度而言被设计成使得由所述致动器施加的用于使所述阀元件从所述阀元件的打开位置移动到所述阀元件的关闭位置的力至多为600N。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.26 DE 102015108284.51.一种用于往复活塞内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器包括排气旁通路径，所述旁通路径用于控制作用在所述涡轮增压器的涡轮上的发动机排气的体积流量的大小，所述旁通路径设置有旁通阀装置，所述旁通阀装置用于控制通过所述旁通路径传导的排气的体积流量的大小，所述旁通阀装置包括：板状阀元件，所述阀元件具有密封表面和远离所述密封表面延伸的轴，并且所述阀元件能够在打开位置和关闭位置之间移动，用于所述阀元件的阀座，所述阀座围绕排气通孔并且与所述阀元件的密封表面协作，阀元件支撑件，所述阀元件通过所述阀元件的轴连接到所述阀元件支撑件，以便能够至少在与所述阀元件密封表面垂直的方向上移动，主轴，所述主轴被以可旋转方式保持在轴瓦中，一方面在所述主轴上以旋转固定的方式布置有调节杆的第一区域，所述调节杆的第一区域横向于所述主轴延伸，并且另一方面所述主轴被以可操作方式连接到所述阀元件支撑件，使得通过旋转所述主轴，所述阀元件能够在所述阀元件的打开位置和关闭位置之间移动，以及致动器，所述致动器被以可操作方式连接到调节杆致动元件，其中，弹簧元件被布置在下列位置中的至少一个位置中：(A)在所述阀元件与所述阀元件支撑件之间的连接区域中的第一位置，其中在所述阀元件与所述阀元件的支撑件之间的所述阀元件的轴的纵向方向上的游隙至少几乎被所述弹簧元件消除，限定第一轴线的所述阀元件的轴穿过所述弹簧元件，以及(B)在所述轴瓦的面向所述调节杆的端面与相对于所述主轴固定的弹簧元件抵接部之间的第二位置，其中，在所述主轴与所述轴瓦之间的主轴纵向方向上的游隙至少几乎被所述弹簧元件消除，限定第二轴线的所述主轴穿过所述弹簧元件，并且其中，至少一个弹簧元件就其弹簧硬度而言被设计成使得由所述致动器施加的用于使所述阀元件从所述阀元件的打开位置移动到所述阀元件的关闭位置的力至多为600N。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述旁通阀装置还包括调节杆致动元件，所述调节杆致动元件被连接到所述调节杆的第二区域以便至少能够绕与所述主轴的轴线平行的枢转轴线枢转，并且其中对于所述第一位置和/或所述第二位置替代地或附加地，弹簧元件被布置在所述调节杆与所述调节杆致动元件之间的连接区域中的第三位置中，其中在所述调节杆与所述调节杆致动元件之间的所述枢转轴线的方向上的游隙至少几乎被所述弹簧元件消除，限定第三轴线的所述枢转轴线穿过所述弹簧元件。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其中，所述弹簧元件包括呈大致环状弹簧钢片盘形式的至少一个弹簧，所述弹簧钢片盘被构造为使得：所述弹簧钢片盘能够在所述弹簧钢片盘的环轴线的方向上以可回弹方式弹性地变平。4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其中，所述弹簧钢片盘具有轴向有效的径向内部支撑区域和轴向有效的至少一个径向外部支撑区域，并且所述径向外部支撑区域在所述环轴线的方向上相对于所述径向内部支撑区域偏移。5.根据权利要求3或4所述的涡轮增压器，其中，所述弹簧钢片盘具有凸沿，所述凸沿在所述弹簧钢片盘的环轴线的方向上是以可回弹方式弹性的并且所述凸沿至少部分地围绕所述环轴线，所述凸沿的构造和尺寸考虑了所述弹簧钢片盘的弹簧性质使得当所述涡轮增压器运行时上述游隙也至少几乎被消除。6.根据权利要求5所述的涡轮增压器，其中，所述凸沿被构造为半凸沿。7.根据权利要求3至...

【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳·舍恩赫尔，亚历山大·克特，马克西米利安·霍夫曼，
申请(专利权)人：爱尔铃克铃尔股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE