[发明专利]以重油为燃料的活塞式内燃机的废气涡轮增压器的导向器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废气涡轮增压器的涡轮机的、尤其是轴流式涡轮机的导向器，其具有若干可调整地支承于涡轮壳中的导流叶片、用来调整导流叶片的调整环、用来使调整环相对于涡轮壳转动的调整装置、调整装置用第一支撑部直接支撑于调整环上，且用第二支撑部直接支撑于涡轮壳上，以便使调整环相对于涡轮壳运动；本发明还涉及一种对该导向器的导流叶片进行调整的方法。 

背景技术

DE 100 13 335 A1公开了一种用于涡轮增压器的轴流式废气涡轮机的导向器，其中涡轮壳中可调整地支承有若干导流叶片。各个导流叶片均通过调整杆与一个可围绕涡轮轴旋转支承的调整环连接。通过转动调整环使导流叶片在涡轮壳中发生摆动，从而对废气流进行调整。 

调整环上固定有一个用来传递力的杆，有一个并未详细说明的外部控制装置从该杆的背向调整环的一端作用于该杆上。为了使调整环转动，外部控制装置的第一支撑部必须支撑于该杆上，且第二支撑部必须以固定方式支撑。 

由于外部控制装置(例如执行电机或者类似装置)无法承受废气涡轮增压器工作过程中高达700℃的温度，这类外部控制装置通常与高温涡轮壳保持一定间距，并且隔热，因此DE 100 13 335 A1中所述的杆伸出于涡轮壳之外，且具有相当大的杠杆力臂。外部控制装置在固定的第二支撑部上的力作用点以及将作用力传递到与杆相连的调整环中的力作用点之间的距离比较大。 

当废气涡轮机的温度在运转过程中由于高温废气而升高时，废气涡轮机，尤其是外壳和调整环的膨胀程度要大于与其相隔且隔热的外部控制装置。较大的杠杆力臂势必会放大调整环的力作用点与第二固定支撑部力作用点之间所出现的位移，从而会导致调整环和导向器在热负荷作用下发生意外移位。由于外部控制装置的第一支撑部并非直接支撑于调整环上，而是通过相对较长的杆与其力作用点相连，因此会由于各部件之间热膨胀的不同，使得调整环相对于导向叶片支座的位置发生明显的意外移位。 

尚未公布的德国专利申请10 2006 023 661.6(标题为“废气涡轮增压器的轴流式涡轮机的导向器”)中，公开了一种如技术领域部分所述的导向器，其中有两个执行电机以并未详细说明的方式分别致动一个螺杆传动装置。其用第一支撑部以螺母形式直接支撑于调整环上。螺母在一个支承于外壳中的螺杆上导向，壳作为第二支撑部支撑于涡轮壳上。由于调整装置在此用第一支撑部直接支撑于调整环上，其第二支撑部支撑于涡轮壳上，因此这两个支撑部之间因部件热膨胀不同而产生的位移不会被放大，或者只有少许放大，从而有利地减少导向器在热负荷作用下发生意外移位的情况。 

DE 10 2006 023 661并未说明在废气流中的150-700℃的温度时如何使直接安装于导向器上的螺杆传动装置保持正常功能。试验结果已表明：即使是耐高温润滑剂，也会在这种情况下失灵。 

发明内容

因此本发明的任务就在于提供一种可供以重油为燃料的活塞式内燃机废气涡轮增压器的涡轮机使用的导向器，其中不仅能够减少导向器在热负荷作用下发生的不希望的移位，同时还能在较宽的温度范围内保证导向器正常发挥作用。 

根据本发明所述设计型式的一种导向器包括若干支承于涡轮壳之中且可转动的导流叶片，用来对废气流进行调整。这些导流叶片与调整环相连，从而可通过调整环的运动，尤其是转动对其进行调整。 

至少设计有一个调整装置，以使得调整环相对于涡轮壳进行运动。该调整装置用第一支撑部直接支撑于调整环上。支撑装置用第二支撑部直接支撑于涡轮壳上，使得调整装置能够在两个支撑部之间施加使这两个支撑部相向移动的作用力。这样就可以使调整环相对于涡轮壳运动。 

支撑部同样也可以包括一个用来传递作用力的关节式或者固定式的连接。所谓直接支撑，主要指空间上尽可能近距离安装于调整环或者涡轮壳上的方式，也就是相对于涡轮轴线而言具有尽可能小的杠杆力臂的支撑。力作用点指的是作用力传递到部件上的位置，例如形状配合连接、焊缝、螺纹连接或者类似情况。 

本发明所述的调整装置具有一个冷却装置。因此可以将其近距离安置于导向器上，从而缩短支撑部与调整环中的力传递点之间的间距。尤其是可以减少或者省去涡轮壳与调整装置之间的隔热层。由于间距较短，热负荷所引起的导向器形状变化，尤其是调整环和涡轮壳的形状变化不会在调整装置的力作用点之间造成太大的相对运动。因此可减少导向器因热负荷作用而引起的意外移位。