CN104220718B - 排气涡轮增压器及其vtg套筒 - Google Patents
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Abstract
一种排气涡轮增压器(1),该排气涡轮增压器具有一个涡轮机(2),该涡轮机具有由一个进气道(4)环绕的一个涡轮机叶轮(3);并且具有一个VTG套筒(5),该VTG套筒具有一个垫圈(6)和一个叶片支承环(7),该垫圈以及该叶片支承环界定该进气道(4),并且该VTG套筒具有多个叶片(8),这些叶片被安排在该进气道(4)中并且通过多个可旋转的叶片轴(9)被安装在该叶片支承环(7)中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆(10)上,这些叶片杠杆的杠杆头(11)接合在一个协调环(13)中的多个相关联的凹槽(12)之中,该协调环环绕在该叶片支承环(7)的外侧上;并且具有一个径向轴承,该径向轴承在该调节环(13)与该叶片支承环(7)之间,其中这些用于形成该径向轴承的叶片杠杆(10)是凸轮杆的形式,这些叶片杠杆的杠杆头(11)被支撑在这些凹槽(12)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种排气涡轮增压器:
-具有一个涡轮机,
•该涡轮机具有由一个进气道环绕的一个涡轮机叶轮,并且
-具有一个VTG套筒,
•该VTG套筒具有一个垫圈和一个叶片支承环,该垫圈以及该叶片支承环界定该进气道,并且
•该VTG套筒具有多个叶片,这些叶片被安排在该进气道中并且通过多个可旋转的叶片轴被安装在该叶片支承环中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆上,这些叶片杠杆的杠杆头接合在一个协调环中的多个相关联的凹槽之中,该协调环环绕在该叶片支承环的外侧上;并且
-具有一个径向轴承,该径向轴承在该协调环与该叶片支承环之间。
背景技术
在这种排气涡轮增压器的情况下,提供了一种可变涡轮几何形状(VTG),其中多个导向叶片是通过一个协调环来调节的。为了能够提供尽可能最好的控制,令人期望的是***具有尽可能最小的滞后并且因此具有尽可能最小的摩擦。例如,该协调环的径向轴承也对此具有影响。在已知的排气涡轮增压器的情况中,针对此在轴销或滚动轴承上提供多个滚轮。
发明内容
鉴于此,本发明的一个目的是提供如以下所指明类型的排气涡轮增压器,该排气涡轮增压器的结构具有更简单的并且因此更成本有效的设计。
一种排气涡轮增压器:
-具有一个涡轮机,
•该涡轮机具有由一个进气道环绕的一个涡轮机叶轮,并且
-具有一个VTG套筒,
•该VTG套筒具有一个垫圈和一个叶片支承环,该垫圈以及该叶片支承环界定该进气道,并且
•该VTG套筒具有多个叶片,这些叶片被安排在该进气道中并且通过多个可旋转的叶片轴被安装在该叶片支承环中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆上,这些叶片杠杆的杠杆头接合在一个协调环中的多个相关联的凹槽之中,该协调环环绕在该叶片支承环的外侧上;并且
具有一个径向轴承,该径向轴承在该协调环与该叶片支承环之间。
这一目的是通过根据本发明的一种排气涡轮增压器的以下特征来实现的。
该排气涡轮增压器:
-具有一个涡轮机,
•该涡轮机具有由一个进气道环绕的一个涡轮机叶轮,并且
-具有一个VTG套筒,
•该VTG套筒具有一个垫圈和一个叶片支承环,该垫圈以及该叶片支承环界定该进气道,并且
•该VTG套筒具有多个叶片,这些叶片被安排在该进气道中并且通过多个可旋转的叶片轴被安装在该叶片支承环中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆上,这些叶片杠杆的杠杆头接合在一个协调环中的多个相关联的凹槽之中,该协调环环绕在该叶片支承环的外侧上;并且
具有一个径向轴承,该径向轴承在该协调环与该叶片支承环之间,其中,
-这些用于形成该径向轴承的叶片杠杆是凸轮杆的形式,这些叶片杠杆的杠杆头被支撑在这些凹槽中。
首先,这有利于引起部件数量的节省,例如与在已知轴承情况中在轴销上提供的滚轮数量相比。
此外,生产成本有所减少,因为有可能将冲压件和/或成形件用于凸轮杆形式的叶片杠杆。
为了使支承力保持低的水平成为可能,该力优选地在尽可能靠近该叶片轴中心或该叶片支承环的孔的中心的平面中被引入,其结果是避免了边缘载荷。
以下这些可选技术方案包含本发明的多个有利发展。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些杠杆头各自具有一个圆化的端面,该圆化的端面是与这些凹槽的一个配合面处于滚动接触(KW)的。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中该配合面具有平面的形式。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些杠杆头具有侧壁,这些侧壁与这些凹槽的相关联的且与该配合面相邻接的侧壁是侧向接触的。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些杠杆头具有侧壁,这些侧壁与这些凹槽的相关联的且与该配合面相邻接的侧壁是侧向接触的。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些杠杆头具有侧向滚动轴承支撑点,这些杠杆头被支撑在这些凹槽的相关联的外边缘区域上。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些杠杆头各自具有一个中央凹陷,该协调环的一个相关联的凸缘接合在该中央凹陷中。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些叶片杠杆是曲柄杠杆的形式。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中这些叶片杠杆是冲压件或者成形件的形式。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中该协调环是通过该叶片支承环轴向地安装的。
根据本发明的一种排气涡轮增压器,其中该叶片支承环具有搁置在该协调环上的多个支承段。
以下技术方案将根据本发明的一种VTG套筒限定为可以独立销售的一个物品。
一种排气涡轮增压器的VTG套筒,
-具有一个垫圈并且具有一个叶片支承环,该垫圈以及该叶片支承环界定一个进气道,
-具有多个叶片,这些叶片被安排在该进气道中并且通过多个可旋转的叶片轴被安装在该叶片支承环中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆上,这些叶片杠杆的杠杆头接合在一个协调环中的多个相关联的凹槽之中,该协调环环绕在该叶片支承环的外侧上,并且
-具有一个径向轴承,该径向轴承在该协调环与该叶片支承环之间,其中,
-这些用于形成该径向轴承的叶片杠杆是凸轮杆的形式,这些叶片杠杆的杠杆头被支撑在这些凹槽中。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些杠杆头各自具有一个圆化的端面,该圆化的端面是与这些凹槽的一个配合面处于滚动接触的。
根据本发明的一种VTG套筒,其中该配合面具有平面的形式。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些杠杆头具有侧壁,这些侧壁与这些凹槽的相关联的且与该配合面相邻接的侧壁是侧向接触的。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些杠杆头具有侧壁,这些侧壁与这些凹槽的相关联的且与该配合面相邻接的侧壁是侧向接触的。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些杠杆头具有侧向滚动轴承支撑点,这些杠杆头被支撑在这些凹槽的相关联的外边缘区域上。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些杠杆头各自具有一个中央凹陷,该协调环的一个相关联的凸缘接合在该中央凹陷中。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些叶片杠杆是曲柄杠杆的形式。
根据本发明的一种VTG套筒,其中这些叶片杠杆是冲压件或者成形件的形式。
根据本发明的一种VTG套筒,其中该协调环是通过该叶片支承环轴向地安装的。
根据本发明的一种VTG套筒,其中该叶片支承环具有搁置在该协调环上的多个支承段。
附图说明
本发明的进一步的细节、特征和优点是通过参照附图从多个示例性实施例的以下说明中变得清楚的,在附图中:
图1示出了根据本发明的一种排气涡轮增压器的大大简化的示意性图示,
图2示出了根据本发明的VTG套筒的第一实施例的一个平面透视图,
图3示出了图2中所示的VTG套筒的放大的局部视图,并且
图4对应于图3示出了根据本发明的VTG套筒的第二实施例的局部图示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的排气涡轮增压器1的一个大大简化的示意性基本图示,该排气涡轮增压器具有一条增压器旋转轴线L。
该排气涡轮增压器1还具有一个涡轮机2,该涡轮机包括由一个进气道4环绕的一个涡轮机叶轮3,该进气道配备有一个所谓的VTG套筒5。下面将参照图2至图4对这个VTG套筒5进行详细说明。
当然该排气涡轮增压器1还具有排气涡轮增压器的所有其他常见部件,例如一个转子25,该转子被可旋转地安装在一个支承壳体26中并且在一端支承该涡轮机叶轮3而在另一端支承该压缩机27的压缩机叶轮28。这些部件同样在图1中仅以大大简化的形式示意性地示出,因为它们对于解释本发明的原理而言不是重要的。
如所提到的、将在下文中参照图2至图4进行详细解释的这个VTG套筒同样是以大大简化的示意性形式示出的。
套筒应理解为是指一个结构单元,该结构单元在一个叶片支承环7与一个垫圈6之间界定了供排气通往涡轮机叶轮3的一个进气道4。此外,这种类型的VTG套筒具有多个叶片,这些叶片被安排在进气道4中并且图4中示出了其中的一个标定为8的叶片来作为带有对应参考号的所有叶片的一个代表性实例。这些叶片8可以在该叶片支承环7中在一个关闭位置与一个打开位置之间可旋转地移动。为此目的,这些叶片8具有多个叶片轴9,每个叶片轴具有一条旋转轴线。这些叶片轴9被依次连接到多个叶片杠杆10上,其中的两个叶片杠杆各自在图2中用参考号10表示。如图2所示,其中所示的实施例具有10个这样的、优选带曲柄的叶片杠杆,这些叶片杠杆各自具有相同的设计。
每个叶片杠杆10具有一个杠杆头11,该杠杆头接合在一个协调环13中的相关联的凹槽12中。图2在此方面示出,该协调环13环绕在叶片支承环7的外侧上,即沿着其外圆周。
为了径向地安装该协调环13,提供了一个径向轴承,该径向轴承根据本发明是由这些叶片杠杆10形成的。为此目的,这些叶片杠杆10被形成为凸轮杆,其杠杆头11被支撑在协调环13中的这些凹槽12中。
图2和图3示出了在这方面的一个第一实施例。在这个实施例中,这些杠杆头11配备有多个端面14,这些端面各自具有圆化的形式。这些圆化的端面14与对应相关联的凹槽12的配合面15是滚动接触的,这种滚动接触在图3中用箭头KW表示。
在图2和图3中所示的实施例中,这些凹槽的配合面15在各自情况下具有平面的形式。
图3中的另外两个箭头KS1和KS2示出了杠杆头11与对应相关联的凹槽12之间的侧向接触点。这些接触点KS1和KS2出现在杠杆头11的侧壁16和17与凹槽12的这些对应相关联的侧壁18和19之间,这些侧壁18和19各自与该配合面15相邻接。如图2所示,这些凹槽12各自是由一个后部壁24封闭的,该后部壁又与侧壁18和19相邻并且基本上平行于该配合面15延伸。
图4示出了一个第二实施例,在该实施例中优选带有曲柄的叶片杠杆10同样也是凸轮杆的形式,这些叶片杠杆的杠杆头11被支撑在凹槽12中,但是这种支撑是在侧向的滚动轴承支撑点KW1和KW2提供的,如从图4的细节中明显看出。这些杠杆头11的滚动轴承支撑点KW1和KW2是被支撑在凹槽12的边缘区域20、21上的,同样从图4中明显看出。
此外,这个实施例中的这些杠杆头11各自具有一个中央凹陷23,协调环13的一个相关联凸缘22接合在这个中央凹陷中,其结果是力被传输用于调整这些叶片。
这两个实施例的共同之处是这些叶片杠杆10各自都是优选带有曲柄杠杆的形式并且能以冲压件或成形件的形式来生产。
另外,这两个实施例中的协调环13都是通过叶片支承环7轴向地安装的。为此目的,叶片支承环7具有多个支承段24(见图2),这些支承段搁置在该协调环13上。
除以上书面披露外,特此明确地参考在图1和图4中对本发明的展示性表示以补充本发明的披露。
参考符号清单
1 排气涡轮增压器
2 涡轮机
3 涡轮机叶轮
4 进气道
5 VTG套筒
6 垫圈
7 叶片支承环
8 叶片
9 叶片轴
10 叶片杠杆
11 杠杆头
12 凹槽
13 协调环
14 圆化的端面
15 配合面
16,17 侧壁
18,19 侧壁
20,21 边缘区域
22 凸缘
23 凹陷
24 支承段
KS1和KS2 用于调节叶片的侧向接触点
KW 滚动轴承的接触点
KW1和KW2 滚动轴承的接触点
L 增压器纵向轴线
Claims (22)
1.一种排气涡轮增压器(1)
-具有一个涡轮机(2),
•该涡轮机具有由一个进气道(4)环绕的一个涡轮机叶轮(3),并且
-具有一个VTG套筒(5),
•该VTG套筒具有一个垫圈(6)和一个叶片支承环(7),该垫圈以及该叶片支承环界定该进气道(4),并且
•该VTG套筒具有多个叶片(8),这些叶片被安排在该进气道(4)中并且通过多个可旋转的叶片轴(9)被安装在该叶片支承环(7)中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆(10)上,这些叶片杠杆的杠杆头(11)接合在一个协调环(13)中的多个相关联的凹槽(12)之中,该协调环环绕在该叶片支承环(7)的外侧上;并且
-具有一个径向轴承,该径向轴承在该协调环(13)与该叶片支承环(7)之间,其中
-这些用于形成该径向轴承的叶片杠杆(10)是凸轮杆的形式,这些叶片杠杆的杠杆头(11)被支撑在这些凹槽(12)中。
2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器,其中这些杠杆头(11)各自具有一个圆化的端面(14),该圆化的端面是与这些凹槽(12)的一个配合面(15)处于滚动接触(KW)的。
3.如权利要求2所述的排气涡轮增压器,其中该配合面(15)具有平面的形式。
4.如权利要求2所述的排气涡轮增压器,其中这些杠杆头(11)具有侧壁(16,17),这些侧壁与这些凹槽(12)的相关联的且与该配合面(15)相邻接的侧壁(18,19)是侧向接触(KS1,KS2)的。
5.如权利要求3所述的排气涡轮增压器,其中这些杠杆头(11)具有侧壁(16,17),这些侧壁与这些凹槽(12)的相关联的且与该配合面(15)相邻接的侧壁(18,19)是侧向接触(KS1,KS2)的。
6.如权利要求1所述的排气涡轮增压器,其中这些杠杆头(11)具有侧向滚动轴承支撑点(KW1,KW2),这些杠杆头被支撑在这些凹槽(12)的相关联的外边缘区域(20,21)上。
7.如权利要求6所述的排气涡轮增压器,其中这些杠杆头(11)各自具有一个中央凹陷(23),该协调环(13)的一个相关联的凸缘(22)接合在该中央凹陷中。
8.如权利要求1至7之一所述的排气涡轮增压器,其中这些叶片杠杆(10)是曲柄杠杆的形式。
9.如权利要求1至7之一所述的排气涡轮增压器,其中这些叶片杠杆(10)是冲压件或者成形件的形式。
10.根据权利要求1至7之一所述的排气涡轮增压器,其中该协调环(13)是通过该叶片支承环(7)轴向地安装的。
11.如权利要求10所述的排气涡轮增压器,其中该叶片支承环(7)具有搁置在该协调环(13)上的多个支承段(24)。
12.一种排气涡轮增压器(1)的VTG套筒(5),
-具有一个垫圈(6)并且具有一个叶片支承环(7),该垫圈以及该叶片支承环界定一个进气道(4),
-具有多个叶片(8),这些叶片被安排在该进气道(4)中并且通过多个可旋转的叶片轴(9)被安装在该叶片支承环(7)中,这些叶片轴被连接到多个叶片杠杆(10)上,这些叶片杠杆的杠杆头(11)接合在一个协调环(13)中的多个相关联的凹槽(12)之中,该协调环环绕在该叶片支承环(7)的外侧上,并且
-具有一个径向轴承,该径向轴承在该协调环(13)与该叶片支承环(7)之间,
其中
-这些用于形成该径向轴承的叶片杠杆(10)是凸轮杆的形式,这些叶片杠杆的杠杆头(11)被支撑在这些凹槽(12)中。
13.如权利要求12所述的VTG套筒,其中这些杠杆头(11)各自具有一个圆化的端面(14),该圆化的端面是与这些凹槽(12)的一个配合面(15)处于滚动接触(KW)的。
14.如权利要求13所述的VTG套筒,其中该配合面(15)具有平面的形式。
15.如权利要求13所述的VTG套筒,其中这些杠杆头(11)具有侧壁(16,17),这些侧壁与这些凹槽(12)的相关联的且与该配合面(15)相邻接的侧壁(18,19)是侧向接触(KS1,KS2)的。
16.如权利要求14所述的VTG套筒,其中这些杠杆头(11)具有侧壁(16,17),这些侧壁与这些凹槽(12)的相关联的且与该配合面(15)相邻接的侧壁(18,19)是侧向接触(KS1,KS2)的。
17.如权利要求12所述的VTG套筒,其中这些杠杆头(11)具有侧向滚动轴承支撑点(KW1,KW2),这些杠杆头被支撑在这些凹槽(12)的相关联的外边缘区域(20,21)上。
18.如权利要求17所述的VTG套筒,其中这些杠杆头(11)各自具有一个中央凹陷(23),该协调环(13)的一个相关联的凸缘(22)接合在该中央凹陷中。
19.如权利要求12至18之一所述的VTG套筒,其中这些叶片杠杆(10)是曲柄杠杆的形式。
20.如权利要求12至18之一所述的VTG套筒,其中这些叶片杠杆(10)是冲压件或者成形件的形式。
21.根据权利要求12至18之一所述的VTG套筒,其中该协调环(13)是通过该叶片支承环(7)轴向地安装的。
22.如权利要求21所述的VTG套筒,其中该叶片支承环(7)具有搁置在该协调环(13)上的多个支承段(24)。
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