用于涡轮增压器的运动学上顺应的连杆机构制造技术

连杆机构在涡轮增压器中的致动器和阀之间延伸。连杆机构包括两个间隔的构件本体，该构件本体具有中心部分，该中心部分具有在可沿着间隔的枢轴平移和绕间隔的枢轴旋转的端部之间延伸的相对的弯曲形状。一个构件朝向另一个构件的平移压缩中心部分，从而增加连杆机构的整体刚度，并且一个构件远离另一个构件的平移在中心部分之间产生间隙，从而允许端部沿间隔的枢轴独立平移以补偿因热和振动引起的致动器和阀门之间的不对齐。在涡轮增压器中的致动器和阀之间延伸的另一连杆机构包括两个平面间隔的构件本体，所述构件本体在可沿着间隔的枢轴平移并且可绕间隔的枢轴旋转的端部之间延伸。两个构件本体具有不同的厚度。

Kinematic compliant linkage mechanism for turbocharger

The linkage extends between the actuator and the valve in the turbocharger. The connecting rod mechanism comprises two spaced component bodies with a central portion having a relative bending shape that extends between an end that can be moved along the spaced pivot and rotated around the spaced pivot. A member moves toward the center of the other member, thereby increasing the overall stiffness of the linkage, and a member moves away from the other member to create a gap between the center, allowing the end to move independently along the spaced pivot to compensate for the thermal and vibration-induced displacement between the actuator and the valve. Not aligned. Another connecting rod mechanism extending between actuators and valves in a turbocharger includes two planar spaced component bodies that extend between ends that can be moved along spaced pivots and rotate around spaced pivots. The two component ontology has different thickness.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮增压器的运动学上顺应的连杆机构
技术介绍
在内燃机领域中，涡轮增压器是强制进气装置，其用于增加提供给发动机的进气的压力。相对于自然吸气式发动机，增加进气压力可以产生增加的功率输出。在运行中，来自发动机的废气被引导至涡轮增压器并用于驱动涡轮机叶轮。由涡轮机叶轮产生的旋转力用于驱动压缩机叶轮，从而对环境进气加压并将加压的进气供应到发动机。通过对进气加压，增加了在发动机的进气冲程期间可以被迫进入每个汽缸的空气和燃料的量。致动器用于通过阀(通常称为废气门)控制从发动机到涡轮增压器的废气流。通过使用致动器，废气门在打开位置和关闭位置之间移动。考虑到发动机舱中的包装限制，致动器通常需要一个或多个连杆机构来驱动废气门。这些连杆机构可能受到极端高温和振动的影响，因此需要坚固的机械设计。
技术实现思路
所公开实施例的一个方面是在涡轮增压器中的致动器和阀之间延伸的连杆机构。连杆机构包括具有第一构件第一端、第一构件第二端的第一构件以及在第一构件第一端和第一构件第二端之间延伸的第一构件本体。第一构件本体具有第一中心部分，该第一中心部分具有弯曲形状，从而增加了第一构件本体在压缩时的刚度。连杆机构还包括具有第二构件第一端、第二构件第二端的第二构件以及在第二构件第一端和第二构件第二端之间延伸的第二构件本体。第二构件本体具有第二中心部分，该第二中心部分具有弯曲形状，从而增加第二构件本体在压缩时的刚度。第一构件或第二构件朝向第一构件和第二构件中的另一个的平移压缩第一中心部分和第二中心部分，从而增加了连杆机构的刚度。所公开实施例的另一方面是在涡轮增压器中的致动器和阀之间延伸的连杆机构。该连杆机构包括第一构件，该第一构件具有通过具有第一旋转轴线的第一销可枢转地联接到致动器的第一构件第一端、通过具有第二旋转轴线的第二销可枢转地联接到阀门的第一构件第二端部，以及在第一构件第一端和第一构件第二端之间平面地延伸的第一构件本体。连杆机构还包括第二构件，第二构件具有与第一构件第一端隔开并通过第一销可枢转地联接到致动器的第二构件第一端、与第一构件第二端隔开并通过第二销可枢转地联接到阀的第二构件第二端，以及在第二构件第一端和第二构件第二端之间平面地延伸的第二构件本体。第一构件具有第一厚度，并且第二构件具有不同于第一厚度的第二厚度。第一构件或第二构件朝向第一构件和第二构件中的另一个的平移压缩第一构件本体和第二构件本体。第一构件或第二构件远离第一构件和第二构件中的另一个的平移在第一构件本体和第二构件本体之间形成间隙。附图说明本文中的描述参考了附图，其中相同的附图标记在若干视图中指代相同的部分。图1是示出涡轮增压器的透视局部横截面图。图2是示出被驱动以打开和关闭图1的涡轮增压器中的阀的连杆机构的示例的透视图。图3是示出被驱动以打开和关闭图1的涡轮增压器中的阀的连杆机构的另一示例的透视图。图4是示出被驱动以打开和关闭图1的涡轮增压器中的阀的连杆机构的另一示例的透视图。具体实施方式本文的公开内容涉及用于致动系统的连杆机构。下面描述的示例示出了位于涡轮增压器中的致动器和废气门之间的连杆机构，但是连杆机构可以用在任何致动系统中。连杆机构包括成对的大致对齐的构件本体，所述构件本体具有弯曲的中心部分，所述弯曲的中心部分在可沿着间隔的枢轴平移并且可绕间隔的枢轴旋转的相对的端部之间延伸。中心部分具有相对的弯曲形状，使得一个构件本体朝向另一个构件本体的平移压缩中心部分以增加刚度，并且一个构件本体远离另一个构件本体的平移在中心部分之间产生间隙，从而允许构件本体的独立的平移以更好地补偿由热和振动引起的致动器和阀门之间的不对准。图1示出了传统的涡轮增压器100。涡轮增压器100是与内燃机(未示出)结合使用以增加动力的废气驱动的强制进气装置。涡轮增压器100包括位于涡轮机壳体120中的涡轮机叶轮110。涡轮机壳体120包括用于接收来自发动机的废气的废气入口122和用于将废气返回到废气回路(未示出)的废气出口123。废气门124可安装在涡轮机壳体120内以允许一些或所有废气绕过涡轮机叶轮110。废气门124可通过控制装置(例如致动器130)在打开位置和关闭位置之间移动。连杆机构132、134连接致动器130和废气门124并且是传统的狗骨式连杆机构。下面参考图2和图3描述可以替换狗骨式连杆机构132、134中的一个或两个的改进的连杆机构。涡轮增压器100还包括位于压缩机壳体150中的压缩机叶轮140。压缩机壳体150包括进气入口152和进气出口(未示出)。进气从进气入口152引导到压缩机叶轮140，其中进气通过压缩机叶轮140的旋转而被加压。然后，进气在供应到发动机之前在进气出口处离开压缩机壳体150。压缩机叶轮140的旋转由涡轮机叶轮110的旋转驱动。特别地，涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140通过轴160连接。轴160可以是基本上刚性的构件，并且涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140可以以防止涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140相对于轴160旋转的方式固定地连接到轴160。结果，压缩机叶轮140可以响应于涡轮机叶轮110的旋转而与涡轮机叶轮110一致地旋转。轴160支撑在轴承壳体170内，使得轴160以非常高的旋转速度相对于轴承壳体170自由旋转。轴承壳体170、涡轮机壳体120和压缩机壳体150都沿轴160的旋转轴线布置。在该示例中，轴承壳体170定位在涡轮机壳体120和压缩机壳体150之间，轴承壳体170的第一端连接到涡轮机壳体120，并且轴承壳体170的第二端连接到压缩机壳体150。涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140之间的其他类型的连接也是可能的。在给定涡轮增压器100附接到发动机和废气回路并且涡轮增压器100内的轴160和连接的涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140的高速旋转的情况下，致动器130和废气门124之间的连杆机构132、134受到高水平的热量和振动。此外，致动器130、连杆机构132、134和废气门124必须设计成在涡轮增压器100的整个寿命期间适当地用于大量的致动循环。在一个示例中，连杆机构132、134必须设计成能够承受超过4000万次的致动循环。下面描述改进的连杆机构，其可以更好地承受热量、振动和大量的致动循环，并且可以替换在致动器130和废气门124之间使用的传统的狗骨式连杆机构132、134中的一个或两个。尽管在本申请中描述的示例与涡轮增压器100的废气门124相关联，但是可以替代地实施改进的连杆机构以增强呈任何形式的经受高振动、高应力和/或大量的致动循环的致动系统的稳健性和/或降低噪声。图2是示出被驱动以打开和关闭阀(未示出)的连杆机构200的示例的透视图。连杆机构200可用于代替图1的连杆机构132、134中的一个或两个以打开和关闭涡轮增压器100中的废气门124。连杆机构200包括第一构件202和第二构件204。第一构件202在第一构件第一端206和第一构件第二端208之间延伸。第二构件204在第二构件第一端210和第二构件第二端212之间延伸。第一构件202包括在第一构件第一端206和第一构件第二端208之间延伸的第一构件本体214。第二构件204包括在第二构件第一端210和第二构件第二端212之间延伸的第二构件本体216。第一构件本体214包括具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在涡轮增压器(100)中的致动器(130)和阀(124)之间延伸的连杆机构(200、300、400)，所述连杆机构(200、300、400)包括：第一构件(202、302、402)，包括：第一构件第一端(206、306、406)；第一构件第二端(208、308、408)；以及在所述第一构件第一端(206、306、406)和所述第一构件第二端(208、308、408)之间延伸的第一构件本体(214、314、414)；以及第二构件(204、304、404)，包括：第二构件第一端(210、310、410)；第二构件第二端(212、312、412)；在所述第二构件第一端(210、310、410)和所述第二构件第二端(212、312、412)之间延伸的第二构件本体(216、316、416)；其中，所述第一构件(202、302、402)或所述第二构件(204、304、404)朝向所述第一构件(202、302、402)和所述第二构件(204、304、404)中的另一个的平移压缩所述第一构件本体(214、314、414)和所述第二构件本体(216、316、416)；以及其中，所述第一构件(202、302、402)或所述第二构件(204、304、404)远离所述第一构件(202、302、402)和所述第二构件(204、304、404)中的另一个的平移产生所述第一构件本体(214、314、414)和所述第二构件本体(216、316、416)之间的间隙。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.21 US 62/2813441.一种在涡轮增压器(100)中的致动器(130)和阀(124)之间延伸的连杆机构(200、300、400)，所述连杆机构(200、300、400)包括：第一构件(202、302、402)，包括：第一构件第一端(206、306、406)；第一构件第二端(208、308、408)；以及在所述第一构件第一端(206、306、406)和所述第一构件第二端(208、308、408)之间延伸的第一构件本体(214、314、414)；以及第二构件(204、304、404)，包括：第二构件第一端(210、310、410)；第二构件第二端(212、312、412)；在所述第二构件第一端(210、310、410)和所述第二构件第二端(212、312、412)之间延伸的第二构件本体(216、316、416)；其中，所述第一构件(202、302、402)或所述第二构件(204、304、404)朝向所述第一构件(202、302、402)和所述第二构件(204、304、404)中的另一个的平移压缩所述第一构件本体(214、314、414)和所述第二构件本体(216、316、416)；以及其中，所述第一构件(202、302、402)或所述第二构件(204、304、404)远离所述第一构件(202、302、402)和所述第二构件(204、304、404)中的另一个的平移产生所述第一构件本体(214、314、414)和所述第二构件本体(216、316、416)之间的间隙。2.根据权利要求1所述的连杆机构(200、300)，其中，所述第一构件本体(214、314)具有凹形形状，并且所述第二构件本体(216、316)具有凸形形状。3.根据权利要求1所述的连杆机构(400)，其中，所述第一构件本体(414)在所述第一构件第一端(406)和所述第一构件第二端(408)之间平面地延伸，并且所述第二构件本体(416)在所述第二构件第一端(410)和所述第二构件第二端(412)之间平面地延伸。4.根据权利要求1所述的连杆机构(200、300、400)，其中所述第一构件第一端(206、306、406)和所述第二构件第一端(210、310、410)联接到所述致动器(130)。5.根据权利要求1所述的连杆机构(200、300、400)，其中所述第一构件第二端(208、308、408)和所述第二构件第二端(212、312、412)联接到所述阀(124)。6.根据权利要求1所述的连杆机构(200、300、400)，其中所述第一构件第一端(206、306、406)和所述第二构件第一端(210、310、410)可沿第一枢轴(222)平移并可绕第一枢轴(222)旋转，并且所述第一构件第二端(208、308、408)和所述第二构件第二端(212、312、412)可沿第二枢轴(224)平移并可绕第二枢轴(224)旋转。7.根据权利要求6所述的连杆机构(200、300、400)，其中，所述第一构件第一端(206、306、406)和所述第二构件第一端(210、310、410)沿着所述第一枢轴(222)间隔开，并且所述第一构件第二端(208、308、408...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·莱杰，S·N·黑斯廷斯，T·C·哈里斯，J·R·威廉姆斯，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US