具有可变几何涡轮的增压器设备制造技术

本发明专利技术涉及一种具有可变几何涡轮(2)的增压器设备(1)，尤其用于机动车辆的排气涡轮增压器，具有导向叶片(4)，导向叶片(4)可旋转地安装在叶片轴承圈(3)中并且具有以凸形形式从轮廓鼻部(5)延伸至轮廓端部(6)的顶侧(7)。此处，对本发明专利技术重要的是，凹形凹槽(9)布置在轮廓鼻部(5)处的导向叶片(4)的底侧(8)。以该方式，尤其能够实现改进的响应行为。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有可变几何涡轮的增压器设备，尤其用于机动车辆的排气涡轮增压器，正如权利要求1的前序部分陈述的。本专利技术还涉及一种用于所述类型的增压器设备的导向叶片。
技术介绍
EP1797283B1已经公开了一种具有可变几何涡轮的通用增压器设备，其具有可旋转地安装在叶片轴承圈中的导向叶片，其中所述导向叶片具有以凸形方式从轮廓鼻部延伸至轮廓端部的表面。DE102009006209A1已经公开了具有可变几何涡轮的另一增压器设备，尤其用于机动车辆的排气涡轮增压器。依靠对应的波浪形式的导向叶片以鸠尾型轮廓的方式，能够用于许可气体并联进入流动导管中，在每个情况下流动导管被两个相邻导向叶片划界，导向叶片制成更统一的并且定向成，使得流入导管中的流入方向对应于沿周向方向气体的流动方向。以该方式，尤其能够实现降低调节装置的磨损，从而延长增压器设备的服务寿命。一般来说，公知的排气涡轮增压器或者增压器设备装备有影响调节可变几何涡轮的电气或者气动设定元件。此处，设定元件依靠发动机控制器被驱动并且移动调整杆，而调整杆又起作用并且旋转致动杆。致动杆的旋转通过调节轴传递至调节设备。为了使设定设备、设定元件以及可变几何涡轮之间的运动学布置顺利地起作用，涉及的所有部件必须呈现最小作用量，此外必须可自由移动。为了调节或者调整质量流量，包括在可变几何涡轮中的导向叶片的轮廓起重要作用。由于流经其周围作用在导向叶片轮廓上的气动力生成关联于轴承的开口或者关闭特性(在的区域中导向叶片轴)。此处，开口
特性是有利的是，因为在设定设备故障的情形下，尽管功率降低，导向叶片打开并且车辆能够驱动至工厂，而没有问题。相反，在关闭特性的情形下，质量流量降低至这种程度而使得发动机被节流至出现服务故障的强度。除了调整特性，对轮廓的另一要求是，其呈现可能的最佳效率。尤其在关闭叶片位置效率是极其重要的特征，因为在该位置，影响发动机的响应行为(动力学)。在关闭叶片位置，高效率水平对应于良好的动力学。
技术实现思路
本专利技术关注的问题是，指明用于通用类型的增压器设备的改进的或者至少可替换实施例，除了优化调整，还呈现优化的响应行为。根据本专利技术依靠独立权利要求1的主题解决所述问题。从属权利要求涉及有利实施例。本专利技术基于的总体构思是，具有可变涡轮几何的形状的增压器设备的导向叶片的轮廓在底侧区域中在轮廓鼻部处装备有凹形凹槽，其中，当导向叶片关闭而且甚至在稍微打开位置呈现开口特性时，所述凹槽负责优化密封的可变几何涡轮，因而加快响应行为。因而根据本专利技术的增压器设备具有可变几何涡轮，其具有可旋转地安装在叶片轴承圈中的并且具有顶侧以凸形方式从轮廓鼻部延伸至轮廓端部的导向叶片。此处，根据本专利技术，凹形凹槽在轮廓鼻部处布置在导向叶片的底侧上。利用根据本专利技术具有导向叶片的根据本专利技术的增压器设备，由于关联于非常低的调节力的导向叶片轮廓的开口特性，因此能够实现优化调整。由于形成为凸形的导向叶片的顶侧，此外能够实现优化气动外形，这又关联于高效率。依靠设置在底侧区域中的轮廓鼻部处的凹槽，此外各个导向叶片能够靠着彼此以相对密封方式支撑在关闭状态。甚至在导向叶片的仅稍微打开位置，也就是说在所谓的“最小流量位置”，依靠在流动影响区域，也就是说在轮廓鼻部的底侧的凹槽，能够实现涡轮上的优化影响流动。导向叶片的底侧方便地以凹形方式从凹形凹槽在轮廓鼻部处延伸至
轮廓端部，其中，底侧的曲率半径大于凹槽的曲率半径。利用导向叶片轮廓的这种设计，能够实现优化涡轮上的流动影响行为因而较高效率。根据本专利技术的方案在有利的改进中，凹槽的曲率半径R限定为如下：L/2>R>L/12，其中，L代表导向叶片的长度。此处甚至优选曲率半径R落入L/4>R>L/8之间的范围，特别优选在L/5>R>L/7之间的范围中。依靠这种凹槽的曲率半径，能够实现特定优化响应行为，同时具有低调节力高效率水平。在根据本专利技术方案的另一有利实施例中，相应的导向叶片的轮廓被曲率半径R2围绕，其中，满足以下：R/15>R2>R/25。通过在导向叶片的轮廓端部处这样选择曲率半径R2，能够实现的是，在导向叶片的最小流量位置，优化转向排气流动朝向涡轮。导向叶片的旋转轴线方便地位于轮廓中心线上，其中，旋转轴线至轮廓鼻部的间距小于旋转轴线至轮廓端部的间距。导向叶片的旋转轴线相对于导向叶片轮廓的这种布置同样改善了可调节性，此外确保各个导向叶片的开口特性。本专利技术还基于的总体构思是，指明用于上述可变几何涡轮和/或上述增压器设备的导向叶片，该导向叶片具有顶侧，该顶侧以凸形方式从轮廓鼻部延伸至轮廓端部，并且在该导向叶片上凹形凹槽布置在轮廓鼻部处导向叶片的底侧。所述类型的导向叶片，使得能够实现改进的开口特性，由于需要低调节力，还易于以及更精确的调整可变几何涡轮。在附图的基础上，从附图以及从相关的附图说明，本专利技术的另一重要特征及优势将见于从属权利要求。显而易见的是，上述特征以及下文将讨论的特征不仅可以分别使用在指定组合中，而且可以使用在其他组合中或者各自使用，这并不超出本专利技术的范围。本专利技术的优选示范实施例图示于附图，并且在以下描述中将更详细地讨论，其中，使用相同附图标记指代相同或者类似或者功能相同的部件。附图说明在图中，在每个情况下示意地：图1示出了根据本专利技术导向叶片稍微打开的增压器设备的可变涡轮几何的形状的视图，图2是图1的视图，但是是放大尺寸并且导向叶片关闭，图3是轮廓中导向叶片的细节图。具体实施方式对应于图1，根据本专利技术的增压器设备1，例如在机动车辆中可以呈排气涡轮增压器的形式，该增压器设备1具有可变几何涡轮2，具有叶片轴承圈3，以及具有可旋转地安装在叶片轴承圈3中的导向叶片4。所述导向叶片4额外地图示于图2，再次图示于图3的细节图中。关于导向叶片4，可见的是，其具有以凸形形式从轮廓鼻部5延伸至轮廓端部6的顶侧7。凹形凹槽9(尤其还参见图2和图3)布置在轮廓鼻部6处导向叶片4的底侧8上。此处，底侧8同样以凹形形式从凹形凹槽9延伸至轮廓端部6，其中，底侧8的曲率半径大于凹槽9的曲率半径R。此处，凹槽9的曲率半径R优选限定为如下：L/2>R>L/12，其中L＝导向叶片4的长度。例如，导向叶片4的长度可以为18.2mm。此处，凹槽9的曲率半径R特别优选限定为如下：L/4>R>L/8，其中L再次代表导向叶片4的长度。在特定地优化形式中，凹槽9的曲率半径R为L/5>R>L/7。轮廓端部6是圆的，具体地优选具有落入R/15>R2>R/25的范围内的曲率半径R。已经发现的是，该比率允许在最小流量位置朝向涡轮优化转向排气流动。考虑到图2更详细示出凹槽9，可见的是，凹形凹槽9不是开始于轮廓鼻部5的末端处，而是与后者隔开间距L1，其中，间距L1可以约为0.5mm。凹形凹槽9在纵向方向上的总程度在该情况下由图3中的L2指代，其中，L2可以约为2.5mm。此外，在根据本专利技术的导向叶片4和根据本专利技术的可变几何涡轮2装备有导向叶片的情形下，导向叶片4的旋转轴线10位于轮廓中心线L上，其中，旋转轴线10至轮廓鼻部5的间距小于旋转轴线10至轮廓端部6的间距，这使得不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有可变几何涡轮(2)的增压器设备(1)，尤其用于机动车辆的排气涡轮增压器，其具有导向叶片(4)，所述导向叶片(4)可旋转地安装在叶片轴承圈(3)中并且具有以凸形形式从轮廓鼻部(5)延伸至轮廓端部(6)的顶侧(7)，其特征在于，凹形凹槽(9)布置在所述轮廓鼻部(5)处的所述导向叶片(4)的底侧(8)。

【技术特征摘要】
2015.03.23 DE 102015205208.71.一种具有可变几何涡轮(2)的增压器设备(1)，尤其用于机动车辆的排气涡轮增压器，其具有导向叶片(4)，所述导向叶片(4)可旋转地安装在叶片轴承圈(3)中并且具有以凸形形式从轮廓鼻部(5)延伸至轮廓端部(6)的顶侧(7)，其特征在于，凹形凹槽(9)布置在所述轮廓鼻部(5)处的所述导向叶片(4)的底侧(8)。2.根据权利要求1所述的增压器设备，其特征在于，所述底侧(8)以凹形形式从所述凹形凹槽(9)延伸至所述轮廓端部(6)，其中，所述底侧(8)的曲率半径大于所述凹槽(9)的曲率半径R。3.根据权利要求1或2所述的增压器设备，其特征在于，所述凹槽(9)的曲率半径R限定为如下：L/2>R>L/12其中L＝所述导向叶片的长度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的增压器设备，其特征在于，所述凹槽(9)的曲率半径R限定为如下：L/4>R>L/8其中L＝所述导向叶片的长度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的增压器设备，其特征在于，所述凹槽(9)的曲率半径R限定为如下：L/5>R>L/7其中L＝所述导向叶片的长度。6.根据权利要求3至5中一项所述的增压器设备，其特征在于，所述轮廓端部(6)是圆的，具有曲率半径R2，其中，符合以下：R/15>R2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·Sc·罗曼·波尔托拉茨基，弗洛里安·伦茨，茵·鲁迪格·施韦格尔，谢诺尔·瑟于特，茵·迪克·瑙恩海姆，海因茨·贝恩德·海塞尔，约亨·劳本德尔，
申请(专利权)人：博世马勒涡轮系统有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE