[发明专利]具有废气门装置的排气涡轮增压器

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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，本发明涉及一种排气涡轮增压器。

背景技术

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。

发明内容

因此，本发明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的本发明的特征而实现。

因此，本发明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。