具有被直接驱动的可变的光阑式挡板的压缩机和增压装置制造方法及图纸

描述了一种用于内燃机的增压装置的压缩机和一种增压装置。压缩机具有光阑式挡板机构，该光阑式挡板机构具有专门的驱动器。该驱动器包括调整环作为该驱动器的致动器的整体组成部分并且构造成电动马达的包围空气输送通道的转子。由此得到了驱动器的大大简化的构型。型。型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有被直接驱动的可变的光阑式挡板的压缩机和增压装置


[0001]本专利技术涉及一种用于内燃机的增压装置的压缩机，该压缩机具有：压缩机叶轮，其抗相对转动地布置在旋转体轴上；空气输送通道，用于传导空气质量流到压缩机叶轮上；布置在压缩机叶轮上游的光阑式挡板机构，其具有多个能通过能转动地支承的调整环进行调整的叠片，用于关闭和打开挡板开口，从而能可变地调节用于入流到压缩机叶轮上的空气质量流的流动横截面；用于使调整环转动的致动器；以及压缩机壳体。

技术介绍

[0002]这种压缩机是已知的。例如内燃机的废气涡轮增压器具有这种压缩机。压缩机在其运行行为上的特征在于所谓的压缩机特征场，压缩机特征场描述了针对不同的压缩机转速或圆周速度的压力构建与通过量的关系。压缩机的稳定且可用的特征场通过喘振极限被限制为较低的通过量，通过节流极限被限制为较高的通过量，并且在结构力学方面通过最大转速极限被限制。在将废气涡轮增压器与内燃机适配的情况下，利用针对内燃机尽可能有利的压缩机特征场来选择压缩机。在此情况下必须满足以下条件：马达满负荷曲线必须完全位于可用的特征场内部。
[0003]此外必须维持车辆制造商所要求的关于特征场极限的最小间隔。
[0004]必须在额定负荷下以及马达的下角扭矩范围内达到最大的压缩机效率。
[0005]要维持压缩机的最小惯性矩。
[0006]利用常规压缩机在没有附加措施的情况下只能在有限的程度上同时满足所有前提条件。以下趋势例如是相反的：压缩机惯性矩的减小和特征场宽度及峰值效率的最大化，下角扭矩范围内的扫气的减小和额定比功率的最大化以及内燃机的最大平均压力的最大化，响应行为的改善和内燃机的额定比功率的提高。
[0007]所述的目标矛盾可以通过压缩机设计来解决，该压缩机设计在马达满负荷曲线上的最大效率以及最小惯性矩的情况下具有宽的特征场。除了所述的静态要求外，还必须在压缩机的瞬间运行状态下、例如在内燃机快速甩负荷的情况下确保压缩机的稳定运行行为，也就是说，针对所输送的压缩机质量流量突然减小，压缩机不得进入所谓的喘振。
[0008]前面列举的解决方案可以通过附加措施来实现，例如可调整的叶片前导组件，用于减小压缩机入口横截面的措施或固定的再循环通道。在可变的解决方案的情况下，通过主动地移动特征场实现压缩机的可用工作范围的扩大。这样，在具有低转速和低通过量的马达运行下压缩机特征场向左移向低质量流量，而在高通过量和高转速的马达运行中压缩机特征场不移动或向右移动。通过叶片角度的调节以及预旋或者说与压缩机旋转方向相反
的感应，前导组件将整个压缩机特征场朝着较小或较大的通过量移动。在此，前导组件的调整机构表现出一种易损、复杂且昂贵的解决方案。
[0009]具有通过横截面减小来使压缩压入口变窄的措施使压缩机特征场朝着较小的通过量移动，方式为：通过关闭直接在压缩机上游的结构来减小入口横截面。在打开状态下这些措施会尽可能再次释放整个入口横截面，因此不会或只会轻微影响/移动特征场。
[0010]可变的前导组件的调整机构或者说使横截面变窄的措施通常通过滑槽机构来同步，该滑槽机构又通过具有调整杆和一种耦接杆或耦接元件的旋转式致动器来驱动或转动。这种压缩机具有开头描述的特征。 在此情况下，光阑式挡板机构的叠片通过共同的调整环来运动。调整环在其调整杆上具有例如手指状的元件，致动器的致动器轴的杆接合到该元件中。在此，叠片可转动和/或可移动地比如借助于操作元件在调整环上被引导，例如调整环具有用于支承/引导叠片的槽。
[0011]因此可变的光阑式挡板机构的任务是调节压缩机的入口质量流量。在此，该机构用作压缩机入口的外部区域的一种面罩。随着节流增加，即横截面变窄，光阑式挡板同时接管空气分流阀的任务，因为它可以防止压缩机喘振。由此可以实现，主动影响压缩机的运行范围并且附加地在马达突然甩负荷的情况下将压缩机保持在稳定的运行点中。
[0012]在光阑式挡板机构的叠片平行于压缩机的转动轴线转动的情况下，叠片径向向内枢转且因此导致直接在压缩机叶轮上游的入口横截面的期望的变窄。叠片通过调整环被同步和运动。通过调整环的转动触发叠片的转动。功能原理与相机中的虹膜光圈非常相似。

技术实现思路

[0013]本专利技术的任务是提供一种开头所述类型的压缩机，其特征在于特别简单的构造。
[0014]根据本专利技术，该任务在所给出类型的压缩机的情况下如此解决，即，调整环形成致动器的整体组成部分并且构造成电动马达的围绕空气输送通道的转子。
[0015]根据本专利技术的解决方案的特征在于，调整环不再通过单独的致动器来操控和运动，而是形成致动器的整体组成部分。相反，调整环同时形成电动马达的转子，使得在电动马达相应通电的情况下，调整环沿一个或另一个方向运动，由此使叠片运动、即向外或向内枢转，以打开或关闭光阑式挡板机构，且如此地导致空气输送通道的入口横截面的期望的变宽或变窄。从调整环到叠片的相应的扭矩传递在此可以借助于例如在调整环的槽中支承或引导的操作区段或操作元件来实现。
[0016]根据本专利技术构造的直接驱动器具有一系列优点。在此，先前分开的功能被合并在一个构件中。由此导致具有较少构件和较小空间需求的高集成度。这导致较小的磨损以及整个机构的更好的耐用性。
[0017]通过取消现有技术中的耦接元件，减小了摩擦。由于电动马达，得到了有利的响应行为和有利的调整速度，同时具有更好的定位可能性和较小的磁滞现象。总体上引起较低的成本并且可以避免在安置到马达上的涡轮增压器压缩机上的情况下由于振动而发出的嘎嘎声。
[0018]在根据本专利技术的解决方案中，调整环优选地构造成扭矩马达的转子。这种扭矩马达是已知的。在此情况下是一种多极的电性直接驱动器，利用它可以在相对较小的转速下传递很高的扭矩。例如，在此使用永久励磁的无刷直流马达，该直流马达优选构造成内旋转
体（定子在外，转子在内）。在此，调整环形成内旋转体的转子。
[0019]这种扭矩马达特别适合于实现调整环的相应转动运动以使叠片枢转。通过扭矩马达的不同通电使调整环沿顺时针或逆时针转动。
[0020]在一特殊的实施例中，调整环具有围绕其圆周布置的多个永磁体。优选地，在压缩机壳体的内侧上围绕其圆周布置电动马达的多个线圈。这些线圈也可以布置在挡板机构的专门的壳体的内侧上或任何其他固定构件的内侧上。
[0021]因此特别地，磁体被布置在调整环或转子上，这些磁体以间隔的方式装配在转子的圆周上。这些磁体与以间隔的方式布置在压缩机壳体或挡板壳体的内侧上的线圈共同作用。通过线圈的不同通电，实现了确定的调整环位置，该调整环位置表示出磁性吸引力和排斥力之间的平衡。
[0022]磁体可以分布在转子的整个圆周上并且线圈可以分布在壳体的整个圆周上或者仅分布在圆周的一部分上。
[0023]因此，本专利技术的优选形式是，沿空气输送通道的流动方向依次布置调节环、光阑式挡板机构和压缩机叶轮。因此，入流通道直接在调整环处通入。由此在运行中流体穿过调整环经由光阑式挡板机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于内燃机的增压装置的压缩机，具有压缩机叶轮，该压缩机叶轮抗相对转动地布置在旋转体轴上；空气输送通道，用于传导空气质量流到所述压缩机叶轮上；布置在所述压缩机叶轮上游的光阑式挡板机构，该光阑式挡板机构具有多个能通过能转动地支承的调整环进行调整的叠片，用于关闭和打开挡板开口，从而能可变地调节用于入流到压缩机叶轮上的空气质量流的流动横截面；用于使调整环转动的致动器；以及压缩机壳体；其特征在于，所述调整环（2）形成所述致动器的整体组成部分并且构造成电动马达的包围所述空气输送通道（6）的转子。2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述调整环（2）构造成扭矩马达的转子。3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，所述调整环（2）具...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：