用于废气涡轮增压器的带双蜗壳涡轮机壳体和具有改善流出的阀装置的涡轮机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于废气涡轮增压器的涡轮机，该涡轮机具有带双废气蜗壳的涡轮机壳体，在这两个废气蜗壳之间设有分隔壁并且它们具有共同的废气门开口。该涡轮机壳体配备有线性阀，该线性阀具有阀元件和用于致动阀元件的位移轴。该涡轮机的特征在于，线性阀的位移轴在分隔壁平面中穿过分隔壁，并且在分离壁中沿其轴纵向轴线的方向可移动地布置，其中阀元件在这两个废气蜗壳之间布置在分离壁切口中，并且在废气门开口的方向上朝向形成在废气门开口的面向废气蜗壳的内侧上的阀座从废气蜗壳的区域引出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于废气涡轮增压器的带双蜗壳涡轮机壳体和具有改善流出的阀装置的涡轮机
本专利技术涉及一种用于废气涡轮增压器的涡轮机，该涡轮机具有双蜗壳涡轮机壳体和具有改善的流出量的阀装置。
技术介绍
由废气涡轮增压器2增压的内燃机1的特征在于如图1所示的新鲜空气和废气的引导装置。在增压运行期间，废气从内燃机1经由涡轮机3流动，涡轮机3通过公共轴5在发动机1的入口上游的进气道中驱动压缩机4。由于进气的压缩，每个气缸行程可以混合更多的燃料，因此发动机1的扭矩增加。为了清楚起见，空气引导装置的一些元件在图1中未示出。这些元件例如是布置在压缩机上游的空气过滤器、布置在压缩机上游的空气流量传感器、布置在压缩机下游的增压空气冷却器、储罐、设置在节流阀下游的曲轴箱通风装置，以及布置在涡轮机下游的催化转化器。同样未示出的是可以提供的废气再循环装置或二次空气喷射装置。在增压操作期间，节流阀8完全打开。可以例如通过废气质量流的一部分通过废气门系统7吹出来实现增压的闭环控制。此外，在压缩机侧，布置有所谓的超载空气再循环系统6，通过该系统可以吹出过量的压缩进气并使其再循环到进气道中。图2示出了根据现有技术的废气涡轮增压器2的可能实施例。该图示包括废气门系统区域中的一部分。所述废气门系统7布置在涡轮机壳体9中。废气门系统7借助于废气门致动器10致动，废气门致动器10使用保持器固定到压缩机壳体11。在涡轮机壳体9和压缩机壳体11之间设置有轴承组件12，涡轮机叶轮和压缩机叶轮的共用电动机轴容纳在该轴承组件中。图3以平面图和侧视图的剖视图示出了废气门系统7。该图示出了涡轮机壳体9中的废气门开口13，其可以通过挡板14打开或关闭。因此，一部分废气质量流可以被传导通过涡轮机叶轮。挡板14的打开和关闭致动通过控制杆15的线性运动来执行，控制杆15以由气动或电动废气门致动器10控制的方式驱动。该线性运动通过连接板16传递到外废气门杆17。安装在衬套18中的废气门轴19通过枢转臂19a将该旋转运动传递到挡板14。由于线性引导的控制杆15，在运动装置中另外需要补偿接头20，以确保补偿偏移。上述实施例涉及具有单蜗壳涡轮机壳体的废气涡轮增压器，其仅具有一个废气供应通道，即所谓的废气蜗壳，其以螺旋方式围绕涡轮机叶轮9c布置。相应的废气涡轮机也称为单涡流涡轮机。该技术的缺点在于，在运行期间内燃机的各个气缸的充气交换，即废气和燃料气体混合物的交换，由于脉动的废气背压而具有相互不利的影响。这对用燃料气体混合物对发动机气缸的充气产生不利影响，由此损害了其消耗、响应行为和额定功率。为了消除或至少减轻这个问题，可以使用双蜗壳或多蜗壳涡轮机壳体，它们相应地具有两个或更多个相互分开的废气蜗壳。这里，做出了分段涡流涡轮机壳体9a和双涡流涡轮机壳体9b之间的区别，如图4所示。这两种涡轮机都包括分隔壁21，分隔壁21设置在两个废气蜗壳22,23之间。在分段涡流涡轮机壳体9a的情况下，分隔壁21布置成使得涡轮机叶轮9c在整个叶轮入口宽度上从两个废气蜗壳22,23以各180°的方式受到冲击。在双涡流涡轮机壳体9b的情况下，分隔壁21相对于涡轮机叶轮沿径向布置，由此使得所述涡轮机叶轮在叶轮入口宽度的一部分从两个废气蜗壳22,23（例如各50％）以360°的方式受到冲击。在两种涡轮机结构类型中，如图5所示，使用废气歧管24，其中，在四缸发动机的情况下，在每种情况下两个气缸，并且在六缸发动机的情况下，在每种情况下三个气缸，被组合以形成管道。每个管道又连接到双蜗壳涡轮机壳体的一个废气蜗壳。以这种方式确保了各个气缸的废气脉冲具有最小可能的不利影响。图5示出了四缸发动机的废气歧管，在该情况下，在每种情况下，各个气缸的两个废气管线组合以形成管道。因此，第一和第四气缸的废气管线26和29组合形成管道。此外，第二和第三气缸的废气管线27和28组合形成管道。所示的箭头旨在示出相应的相互分离的废气质量流25。与单涡流涡轮机的情况一样，在具有双蜗壳涡轮机壳体的废气涡轮增压器的情况下，利用过量的废气通过废气门系统被吹走来实现闭环充气压力控制。为了进一步降低在具有双蜗壳涡轮机壳体的废气涡轮增压器情况下的充气交换损失，已经证明可以开环或闭环方式切换或控制的在分开的废气蜗壳之间的蜗壳连接是有利的。如在废气门系统的情况下，这涉及一种阀装置，其允许废气在废气蜗壳之间根据需要传输流动。然而，使用第二阀对废气涡轮增压器的成本和结构空间具有不利影响为了避免这些缺点，已知的是利用单个阀装置来实现废气门系统和蜗壳连接的功能。在图6中示出了用于双蜗壳涡轮机壳体9的所述类型的废气门系统7的一个可能的实施例。所述图示出了涡轮机壳体9的两个废气蜗壳22,23和两个废气门出口30,32以及出口通路（funnel）31。废气蜗壳22,23和废气门出口30,32都通过分隔壁21彼此分开。因此可以通过共同的挡板盘14致动两个废气蜗壳22,23，其中，当两个废气门出口30,32打开时，两个废气蜗壳22和23同时也通过出口通路31彼此流体连接。针对挡板14的移位，提供了枢转臂19a，其借助于废气门轴19被旋转致动。这种阀装置也可以称为枢转臂挡板阀。该实施例的主要功能是使用一个阀装置对两个废气蜗壳的废气门质量流量进行闭环控制。DE102013002894A1公开了一种用于废气涡轮增压器的涡轮机，该涡轮机具有涡轮机壳体，在该涡轮机壳体中设置有废气可以流过的两个蜗壳，该涡轮机壳体还具有旁路通道。此外，提供了一种阀，其在关闭状态下关闭蜗壳连接和旁路通道，并且在打开状态下打开蜗壳连接和旁路通道。该阀还设计为枢转臂挡板阀并且可旋转地运动。它具有一枢转臂，该枢转臂可绕旋转中心枢转，并且在其端部区域上固定有一挡板盘，该挡板盘由一球形段状的阀体补充。在使用这种可旋转枢转的枢转臂挡板阀的情况下，其同时用作用于致动废气门阀和蜗壳连接的阀元件，阀体的设计具有有限的自由度。这将基于图7和图8进行论述，图7和图8示出了阀体36的运动。从这些图中可以清楚地看出，阀体36的运动受到圆圈的限制（由虚线表示）。因此，必须选择阀体36的外轮廓，使得阀体36在该运动期间不会朝向外侧穿过圆形线。这具有缺点，例如，阀体36的形状不能自由选择，并且例如不能是圆柱形的。此外，DE102010008411A1公开了一种用于废气涡轮增压器的废气涡轮机，该废气涡轮机具有涡轮机壳体，该涡轮机壳体具有两个废气蜗壳并且具有旁路，废气可以流动通过该废气蜗壳。在废气蜗壳和旁路之间设置有阀装置，该阀装置可以平移的方式调节，即沿一轴线线性地调节，该装置也可以称为线性阀。在该特定情况下，所示的线性阀具有作为阀元件的轴、罐形盖和挡板盘。在该线性阀的第一位置，废气蜗壳彼此流体分离，并且旁路关闭。在该线性阀的第二位置，废气蜗壳彼此流体连通，并且旁路关闭。在该线性阀的第三位置，废气蜗壳彼此流体连通，并且旁路同时打开。在所有已知的示例中，相应的阀元件、挡板盘、枢转臂等在流出的废气质量流中位于出口通路的区域中。这导致废气质量流受到阻碍并产生湍流，这又对废气涡轮机下游的废气催化转化器上的流动冲击产生不利影响，这尤其妨碍了快速和均匀的加热催化转化器。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于废气涡轮增压器的涡轮机，该涡轮机具有双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于废气涡轮增压器（2）的涡轮机（3），其具有涡轮机壳体（9），该涡轮机壳体（9）具有两个废气蜗壳（22,23），废气可以流动通过所述废气蜗壳，并且在所述废气蜗壳之间设置有分隔壁（21），并且所述废气蜗壳具有共同的废气门开口（13），以及所述涡轮机具有线性阀，其具有用于打开和关闭所述废气门开口（13）的阀元件（35），以及具有轴纵向轴线（33a）的用于致动所述阀元件（35）的位移轴（33），其特征在于，所述位移轴（33）在所述分隔壁跨越的分隔壁平面的方向上被引导穿过所述分隔壁（21），并且在所述分隔壁（21）中在其轴纵向轴线（33a）的方向上可移动地设置，其中，所述阀元件（35）布置在所述废气蜗壳（22,23）之间的分隔壁切口（21a）中，并且在所述废气门开口（13）的方向上从所述废气蜗壳的区域引出，朝向形成在所述废气门开口（13）的面向所述废气蜗壳（22,23）的内侧上的阀座（13a）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.12 DE 102016208160.81.一种用于废气涡轮增压器（2）的涡轮机（3），其具有涡轮机壳体（9），该涡轮机壳体（9）具有两个废气蜗壳（22,23），废气可以流动通过所述废气蜗壳，并且在所述废气蜗壳之间设置有分隔壁（21），并且所述废气蜗壳具有共同的废气门开口（13），以及所述涡轮机具有线性阀，其具有用于打开和关闭所述废气门开口（13）的阀元件（35），以及具有轴纵向轴线（33a）的用于致动所述阀元件（35）的位移轴（33），其特征在于，所述位移轴（33）在所述分隔壁跨越的分隔壁平面的方向上被引导穿过所述分隔壁（21），并且在所述分隔壁（21）中在其轴纵向轴线（33a）的方向上可移动地设置，其中，所述阀元件（35）布置在所述废气蜗壳（22,23）之间的分隔壁切口（21a）中，并且在所述废气门开口（13）的方向上从所述废气蜗壳的区域引出，朝向形成在所述废气门开口（13）的面向所述废气蜗壳（22,23）的内侧上的阀座（13a）。2.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述阀元件（35）具有阀盘（34），通过所述阀盘，在所述线性阀（35）的关闭状态下，所述阀元件密封地抵靠所述阀座（13a），并且在阀盘（34）的远离所述位移轴（33）的那一侧上设置有阀体（39），该阀体伸入废气门开口（13）中。3.根据权利要求2所述的涡轮机，其特征在于，所述阀体（39）至少在一个部分区域中具有锥形、圆柱形、半球形或抛物线形的外部几何形状，通过所述外部几何形状，限定了当所述线性阀打开时所述废气门开口（13）的打开截面。4.根据权利要求2或3所述的涡轮机，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：G梅内，C施帕雷尔，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE