具有废气门装置的排气涡轮增压器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于内燃机（1）的排气涡轮增压器，包括：涡轮机（2），借助于轴连接至涡轮机的压缩机叶轮（4），以及废气门装置（8）；废气门装置包括废气门致动器（5），能够绕旋转轴线（6）旋转的废气门驱动轴（7），以及瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）；瓣片被固定至驱动轴并且能够绕旋转轴线枢转，并且具有用于潜在地打开和关闭废气门开口（10a）的覆盖表面（9），其中，废气门瓣片以及能够通过废气门瓣片而被关闭的废气门开口（10a）被设计成使得：覆盖废气门开口的废气门瓣片的覆盖表面（9）的面积中心（11、1a）与旋转轴线（6）之间的距离小于具有相同表面积的圆形表面的半径。

Exhaust turbocharger with exhaust valve device

The invention relates to a method for internal combustion engine (1) of the exhaust turbocharger turbine, including: (2), with the help of the compressor impeller shaft connected to the turbine (4), and the waste gate device (8); waste gate device comprises a wastegate actuator (5), can rotate around the rotation axis (6) exhaust gas the door to rotate the drive shaft (7), and limb (20a, 20b, 20c, 20d, 20E, 20f, 20g); the valve is fixed to the drive shaft and can rotate around the axis of rotation pivot, and has a potential to open and close the exhaust opening (10a) of the cover (9). The waste gate valve and the valve can be closed through the waste gas valve and gate opening (10a) is designed such that: covering the surface of waste gate flap covering the exhaust door opening (9) of the central area (11, 1a) and the axis of rotation (6). The distance is less than the radius of a circular surface with the same surface area.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有废气门装置的排气涡轮增压器
本专利技术属于机械工程领域并且能够特别有力地用于汽车工程。更具体地，本专利技术涉及一种排气涡轮增压器。
技术介绍
为了提高燃料的利用率并且为了提高动力以及确保经济环保的操作，许多现代内燃机具有排气涡轮增压器。这种涡轮增压器在内燃机的排出气流中具有能够由该排出气流驱动的涡轮机，以及设置在引入气流中并且对供给至内燃机的引入气流进行压缩的压缩机。排气涡轮机和压缩机借助于轴连接至彼此，其结果是涡轮机驱动压缩机叶轮。为了改进对排出气流的控制，在涡轮机的区域中，在内燃机的排气侧设置废气门开口，该废气门开口为排出气流提供旁路通道并且能够借助于废气门瓣片（flap）以受控的方式关闭。取决于操作条件，排出气流因此能够全部或者部分进给至涡轮增压器的涡轮机。对废气门瓣片的控制通常借助于能够由致动器驱动的控制杆而机械地实现。借助于杠杆，控制杆通常驱动废气门心轴或者废气门轴，在涡轮增压器装置内，废气门瓣片被固定在该废气门心轴或者废气门轴上。对废气门系统的一个重要要求是废气门瓣片能够被关闭并且能够抵抗排气压力保持可靠地关闭。遵守这一要求根本上取决于作用于废气门瓣片的力的平衡。所述废气门瓣片在一方面受到排气压力的作用，并且在另一方面受到由轴的扭矩提供的接触压力的作用。为了可靠且牢固地关闭瓣片，经由轴作用在瓣片上的力大于排气力是必要的。为了增加接触力，在涡轮机机壳外的废气门轴的选择的驱动杠杆能够特别大，和/或在废气门瓣片与旋转轴线之间的选择的距离能够尽可能小。
技术实现思路
因此，本专利技术的基本目标是构造一种开头所述类型的排气涡轮增压器以使得废气门瓣片上的接触压力变得尽可能大。这个目标借助于根据专利权利要求1的本专利技术的特征而实现。因此，本专利技术涉及一种用于内燃机的排气涡轮增压器，包括：涡轮机，借助于轴连接至该涡轮机的压缩机叶轮，以及废气门装置；该废气门装置包括废气门致动器，能够绕旋转轴线旋转的废气门驱动轴，以及瓣片；该瓣片被固定至所述驱动轴且能够绕旋转轴线枢转，并且具有用于潜在地打开和关闭废气门开口的覆盖表面，其中，废气门瓣片和能够借助于所述废气门瓣片而被关闭的废气门开口被设计成使得：在覆盖废气门开口的废气门瓣片的覆盖表面的面积中心与旋转轴线之间的距离小于具有相同表面积的圆形表面的半径。在废气门开口上或者在开口的密封边缘上的废气门瓣片的接触压力取决于形成覆盖表面的边界边缘的废气门瓣片的密封边缘与旋转轴线之间的平均距离。该量值能够用面积中心相对于旋转轴线的位置来描述。例如，从覆盖表面的恒定大小开始，如果覆盖表面在平行于旋转轴线的长度上延伸并且横向于旋转轴线压缩，则废气门瓣片的覆盖表面的面积中心能够更接近旋转轴线。鉴于开口或者覆盖表面的恒定大小，因此能够借助于覆盖表面的所述形状而增加废气门开口上的废气门瓣片的接触压力。此处一个特别有利的可能性是提供待以如下方式设计的废气门瓣片和通过所述瓣片而被关闭的废气门开口：覆盖表面与旋转轴线之间的最小距离要尽可能小。在废气门瓣片的覆盖表面的圆形构造的情况下，覆盖表面与旋转轴线有利地间隔开下述程度：使得覆盖表面与旋转轴线之间的最小距离相当于公差的大小，其结果是，即使当公差被完全用尽时，整个覆盖表面都在旋转轴线的一侧并且在废气门瓣片转动打开时废气门开口能够被完全打开。此外，本专利技术能够有利地提供具有至少一个直边的覆盖表面，具体地，该至少一个直边与旋转轴线平行或者与旋转轴线围成小于10度的角度。例如，这种直边能够形成面向旋转轴线的覆盖表面侧边，或者能够形成背离旋转轴线的侧面。有利地，还能够提供具有至少两个直边的覆盖表面，其中，具体地，这两个边平行于彼此并且在它们之间形成小于10度的角度。覆盖表面能够是不规则形状的但是以直线为边界或者是不规则形状的并且以不规则的线为边界。例如，覆盖表面能够具有在面向旋转轴线的侧面与旋转轴线大体上平行的的边缘以及在背离旋转轴线的覆盖表面侧面上的平行边缘。如果覆盖表面在其面向旋转轴线的侧面上具有直的并且与旋转轴线平行的边缘，则按照计划，该边缘应该与旋转轴线间隔分开至少公差间距。覆盖表面能够具有三角形、矩形、梯形、椭圆形或者菱形的形状。在椭圆形或者菱形形状的情况下，覆盖表面应该平行于旋转轴线延伸并且垂直于旋转轴线压缩。例如，覆盖表面能够具有相对于与旋转轴线垂直的轴线的镜面对称构造。在每种情况下，在废气门开口处的对应密封表面随后应该具有对应的形状。此外，能够有利地提供瓣片的密封表面，环绕覆盖表面的所述密封表面是平坦的并且与覆盖表面的平面平行。在接触力的影响下，即使抵抗气体压力也能够实现对覆盖瓣片的牢固且可靠的密封。本专利技术的另一有利实施例设想的是瓣片的密封表面，环绕覆盖表面的所密封表面相对于覆盖表面倾斜。如果密封表面在覆盖表面处相对于覆盖表面倾斜，则借助于在瓣片关闭期间作用的横向力能够实现废气门瓣片在废气门开口上的居中，并且因此，能够实现排气涡轮增压器的更好的密封以及因此更高的效率。在这种情况下，在覆盖表面周围的密封表面的所有区域能够具有朝向覆盖表面内侧的相同斜率，或者具有远离覆盖表面向外的相同斜率。本专利技术还能够有利地被构造成使得瓣片的密封表面、环绕覆盖表面的所述密封表面具有锥形或者球冠形设计。覆盖表面周围的密封表面的锥形或者球冠形构造允许特别高效的密封以及废气门瓣片在废气门开口中的居中。此外，能够有利地提供的是，覆盖表面具有突起，该突起在关闭期间延伸到废气门开口中。这样的突起的设置在废气门瓣片打开期间有利于引导流动，并且在瓣片打开时有利于构造自由通道。此外，能够有利地提供的是，从最接近旋转轴线的废气门瓣片的区域开始，该突起的厚度随着与旋转轴线的距离的增加而增加。借助于废气门瓣片上的突起的这种构造，可确保突起不会在接近旋转轴线的废气门瓣片的区域中在废气门开口的边缘处构成阻碍，特别是在打开运动开始时或者在关闭运动结束时。附图说明在本文的以下部分中，本专利技术借助于说明性实施例而在附图中示出并且随后被描述。在附图中：图1示出了排气涡轮增压器的功能元件的示意图；图2在局部截面中示出了排气涡轮增压器的透视图；图3在图示的上部区域中示出了排气涡轮增压器的控制杆的视图，而在下部区域中图示了沿上部中的线A-A截取的截面；图4示出了具有其驱动轴的废气门瓣片的局部截面图；图5示出了具有其驱动轴的废气门瓣片的示意图；图6示出了废气门瓣片的另一示意图；图7示出了三角形形状的废气门瓣片的示意图；图8示出了矩形形状的废气门瓣片的示意图；图9示出了局部平坦化的圆形形状的废气门瓣片的示意图；图10示出了废气门瓣片的四个其他几何形状的图示；图11在各种透视图中示出了圆形废气门瓣片的三个视图；图12在各种透视图中示出了另一废气门瓣片的三个视图；图13示出了在内侧上具有突起部分的三角形废气门瓣片的视图；图14示出了具有锥形密封表面的圆盘形状的废气门瓣片的三个视图；图15示出了具有球冠形密封表面的部分圆形形状的平坦化的废气门瓣片的三个视图；图16示出了具有其驱动轴的部分圆形形状的平坦化的废气门瓣片的视图；以及图17示出了沿着图16中的线B-B截取的横截面图。具体实施方式图1示意性地图示了排气涡轮增压器的元件。该元件在结构上连接至内燃机1，该内燃机1具有进气管道1a和排气管道1b。用于燃烧的环境空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机（1）的排气涡轮增压器，包括：涡轮机（2），借助于轴（7）连接至所述涡轮机的压缩机叶轮（4），以及废气门装置（8）；所述废气门装置包括废气门致动器（5），能够绕旋转轴线（6）旋转的废气门驱动轴（7），以及瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）；所述瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）被固定至所述驱动轴并且能够绕所述旋转轴线（6）枢转，并且具有用于潜在地打开和关闭废气门开口（10a）的覆盖表面（9），其特征在于，所述废气门瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）和能够借助于所述废气门瓣片关闭的所述废气门开口（10a）被设计成使得：覆盖所述废气门开口的所述废气门瓣片的所述覆盖表面（9）的面积中心（11、11a）与所述旋转轴线（6）之间的距离小于具有相同表面积的圆形表面的半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.02 DE 102015212381.21.一种用于内燃机（1）的排气涡轮增压器，包括：涡轮机（2），借助于轴（7）连接至所述涡轮机的压缩机叶轮（4），以及废气门装置（8）；所述废气门装置包括废气门致动器（5），能够绕旋转轴线（6）旋转的废气门驱动轴（7），以及瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）；所述瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）被固定至所述驱动轴并且能够绕所述旋转轴线（6）枢转，并且具有用于潜在地打开和关闭废气门开口（10a）的覆盖表面（9），其特征在于，所述废气门瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）和能够借助于所述废气门瓣片关闭的所述废气门开口（10a）被设计成使得：覆盖所述废气门开口的所述废气门瓣片的所述覆盖表面（9）的面积中心（11、11a）与所述旋转轴线（6）之间的距离小于具有相同表面积的圆形表面的半径。2.一种用于内燃机（1）的排气涡轮增压器，包括：涡轮机（2），借助于轴（7）连接至所述涡轮机的压缩机叶轮（4），以及废气门装置（8）；所述废气门装置包括废气门致动器（5），能够绕旋转轴线（6）旋转的废气门驱动轴（7），以及瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）；所述瓣片（20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g）被固定至所述驱动轴并且能够绕所述旋转轴线枢转，并且具有用于潜在地打开和关闭废气门开口（10a）的覆盖表面（9），其特征在于，与具有相同表面积的圆形构造相比，所述废气门瓣片的所述覆盖表面以及能够借助于所述废气门瓣片关闭的所述废气门开口在平行于所述旋转轴线（6）的方向上延伸并且垂直于所述旋转轴线（6）压缩。3.根据权利要求1或2所述的排气涡轮增压器，其特征在于，所述覆盖表面（9）与所述旋转轴线（6）之间的最小距离等于公差长度。4.根据权利要求1、2或3所述的排气涡轮增压器，其特征在于，所述覆盖表面（9）具有至少一个直边（21a、21b、21c），特别地，所述至少一个直边（21a、21b、21c）与所述旋转轴线（6）平行或者与所述旋转轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：C施帕雷尔，G梅内，
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