CN109642492A - 用于废气涡轮增压机的具有盖裙的旁通阀和具有这种旁通阀的废气涡轮增压机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于废气涡轮增压机的旁通阀,旁通阀具有构造在旁通通道(50)的端部上的阀盖座(51)和阀盖(55),其中阀盖(55)在其关闭面(56)的外边缘上具有盖裙(57),盖裙在旁通阀的关闭状态下从关闭面(56)出发主要沿阀座轴线(53)的方向延伸超过阀盖座(51),并且至少在阀盖外周(59)的一部分上延伸,从而盖裙(57)至少部分包围阀盖座(51)的阀座外周(54a),并且在重叠区域中以裙高度(58)为幅度搭接该阀盖座。
Description
技术领域
本发明涉及用于废气涡轮增压机,尤其是用于内燃机的旁通阀和废气涡轮增压机,旁通阀构造为具有阀盖座和与阀盖座共同作用的阀盖的盖阀,废气涡轮增压机的涡轮机壳体和/或压缩机壳体具有带有阀盖和阀盖座的旁通阀。
背景技术
废气涡轮增压机越来越多地用于在机动车内燃机中的功率提升。这越来越多地发生,目标是在相同的或甚至升高的功率的情况下减小内燃机的结构大小和重量,并且同时鉴于对此越来越严格的法律规定减小消耗和因此CO2排放。作用原理是:在废气流中包含的能量用于提高内燃机的进气道中的压力,并且因此导致给燃烧室更好地填充空气-氧气,并且因此可以在每个燃烧过程中转换更多的燃料、汽油或柴油,即提高内燃机的功率。
废气涡轮增压机为此具有在内燃机的废气系中布置的带有通过废气流驱动的涡轮机叶轮的涡轮机和在进气道中布置的带有增加压力的压缩机叶轮的压缩机。涡轮机叶轮和压缩机叶轮抗相对转动地紧固在转动支承在涡轮机与压缩机之间布置的轴承单元中的转子轴的对置的端部上。因此,借助废气质量流驱动涡轮并且通过转子轴又驱动压缩机叶轮,并且废气能量因此用于进气道中的压力增加。
涡轮机和压缩机是流动机械并且基于物理规律具有分别依赖于结构大小和结构类型的最佳的运行区域,其特征在于质量流量、压缩比和相应的叶轮的转速。
与之不同地,机动车中的内燃机的运行由负载和运行区域的动态改变表示。
现在,为了可以使废气涡轮增压机的运行区域匹配于内燃机的改变的运行区域,并且因此尽可能在不可感觉到的延迟(涡轮孔)的情况下确保期望的响应特性,废气涡轮增压机装备有所谓的可变的涡轮机几何结构并且在涡轮机壳体和压缩机壳体中装备有有待通过阀盖打开的旁通通道。
在涡轮机侧的相应的旁通通道装置被称为废气门阀。废气门阀连接沿流动方向在涡轮机叶轮前方的废气通道和在涡轮机叶轮后方的废气通道。废气门阀可以通过关闭设备,例如阀盖打开或关闭。在内燃机的低的转速,但高的负载要求和相应小的废气质量流的情况下,废气门阀关闭,并且整个废气质量流通过涡轮机叶轮引导。这确保了涡轮机叶轮和压缩机叶轮的足够的转速,并且因此即使在内燃机的低的转速的情况下也确保压缩机的足够的压力增加。在内燃机的高的转速、高的负载和相应大的废气质量流的情况下,废气门阀打开并且将至少一部分废气质量流在涡轮机叶轮旁边经过地直接导入沿流动方向在涡轮机叶轮后方的排气区域,以便使涡轮机叶轮和压缩机叶轮的转速以及涡轮机和压缩机的压缩比保持在废气涡轮增压机的期望的工作区域内。
在压缩机侧的相应的旁通通道装置被称为空气转向阀(Schubumluft-Ventil)。空气转向阀连接沿流动方向在压缩机叶轮前方的新鲜空气抽吸通道和沿流动方向在压缩机叶轮后方的压缩空气通道。在内燃机的如下运行区域中,空气换向阀保持关闭,在这些运行区域中,内燃机抽吸和消耗如此多压缩空气,使得压缩机在内燃机的进气道中没有产生太高的过压升高。然而,如果内燃机的进气道中的过压太强地升高,当在高的转速的情况下节气门突然关闭时例如是这样的情况,那么存在发生所谓的压缩机泵吸的危险,这通过随之发生的振动可能有害地影响涡轮增压机的机械装置,并且因此应该避免。在该情况下,空气转向阀打开,并且内燃机的进气道中的过压通过使压缩空气从压缩空气通道回流到废气涡轮增压机的新鲜空气抽吸通道中而下降。
图1以截面图示意性示出根据现有技术的这种废气涡轮增压机1,其包括废气涡轮机20、新鲜空气压缩机30和动子轴承40。废气涡轮机20装备有废气门阀29,废气质量流AM用箭头表示。新鲜空气压缩机30具有空气转向阀39,并且新鲜空气质量流FM同样用箭头表示。废气涡轮增压机1的所谓的涡轮增压机动子10由涡轮机叶轮12、压缩机叶轮13和动子轴14构成。涡轮增压机动子10在运行时围绕动子轴14的动子转动轴线15旋转。动子转动轴线15同时和涡轮增压机轴线2重合,并且通过画入的中间线示出,并且表示废气涡轮增压机1的轴向取向。涡轮增压机动子10利用其动子轴14借助两个径向轴承42和轴向轴承垫片43支承。径向轴承42和轴向轴承垫片43通过油供应通道44被供应润滑剂。
作为用于打开和关闭所谓的旁通阀装置,如废气门阀和空气转向阀的关闭设备,以已知的方式使用盖阀。盖阀可以在其操纵方面不同地设计,如图1示例性地示出的那样。废气门阀29例如在线性的往复运动中借助线性操纵的阀轴65直接由致动器66操纵。这种实施方案此外也被称为线性盖阀。相反地,空气转向阀39在此示例性地在旋转的往复运动中借助曲柄臂60通过相应的曲柄传动装置(未示出)操纵,其中阀盖55实施围绕曲柄轴转动轴线62的枢转运动,其中阀盖55实施圆轨形的往复运动。这种实施方案此外也被称为枢转盖阀。
根据现有技术的常规的借助曲柄臂60操纵的枢转盖阀的示例在图2中放大地,在涡轮机壳体21的截面图中以具有曲柄臂操纵设备的废气门阀29的形式示出。
通过废气导入通道23,废气质量流AM进入废气涡轮机的涡轮机壳体21中。废气质量流AM从涡轮机壳体21引导至涡轮(未示出)上,并且随后通过废气导出通道26排出至废气***(未示出)中,并且通过废气***排出至周围环境中。旁通通道50(在此是废气门通道)现在以直接的方式连接废气导入通道23和废气导出通道26。旁通通道50的阀盖座51具有平坦的环形的阀座面52。为了关闭旁通通道50,盘形的阀盖55(在此是废气门盖)放置到阀盖座51的阀座面52上。阀盖55紧固在曲柄臂60上,曲柄臂安装在曲柄轴61上,并且因此围绕曲柄轴转动轴线62可转动地支承。通过围绕曲柄轴转动轴线62(在附图中沿顺时针方向)转动曲柄臂60,阀盖55沿阀盖路径从几乎垂直的方向放置到阀座面52上,并且因此关闭且沿相反的方向打开旁通通道50。
旁通阀的这种或类似的实施方案例如也在文件DE 10 2008 011 416 A1、DE 102010 007 600 A1和DE 100 20 041 C2中公开。
这种盖阀具有如下缺点,阀通道的开口横截面(也被称为阀开口横截面)在将阀盖从阀座面取下之后随着阀盖的打开行程而非常快速地增大。这迄今为止是没问题的,因为反正在大多情况下在运行时仅设置两个最大位置“打开”或“关闭”。在内燃机的废气特性方面的越来越严格的法律规定和在内燃机的无延迟的和和谐的功率输出方面的更高的要求然而越来越多地需要对旁通阀的开口横截面的成比例的、无级的控制。
为了确保对旁通阀的更好的可控制性或可调节性,在阀盖的更大的打开行程上连续增大的开口横截面是期望的。为了实现这一点,例如在文件US6035638B2、DE112009002230T5和US20120312010A1中提出了在阀盖的下侧上布置的伸入废气门通道中的阀体,阀体根据其几何形状确定废气门阀在阀盖的打开行程上的开口横截面。
然而,这些实施方案具有如下缺点,实心地实施的阀体提高了重量和因此惯性,并且在阀盖的被激励的振动的情况下可以导致磨损的提高。
发明内容
因此,本发明所基于的任务是提供一种尤其是用于废气涡轮增压机的旁通阀,该旁通阀具有更好的可控制性和可调节性,并且同时能够实现高的调节动态。另外的任务设置是提供一种废气涡轮增压机,废气涡轮增压机在其旁通阀的可控制性和可调节性以及调节动态方面得到改进。
这些任务通过具有根据独立权利要求的特征的旁通阀和废气涡轮增压机解决。可以单独或相互组合地使用的有利的构造和改进方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的旁通阀(其设置用于使用在废气涡轮增压机中,尤其是用于机动车的内燃机)具有构造在旁通通道的端部上的阀盖座和阀盖。阀盖座的特征在于阀座面、与阀座面垂直的阀座轴线和阀座外周。优选地,阀座外周从阀座面出发沿阀座轴线的方向延伸,并且因此形成具有柱形的或锥形的外轮廓的阀座接管。
阀盖具有阀盖外周(59)和面对阀盖座的关闭面,关闭面为了打开和关闭旁通通道与阀座面共同作用。在此,阀盖在旁通阀的关闭状态下利用阀盖的关闭面密封地位于阀座面上,并且在旁通阀的打开状态下从阀座面取下,从而释放旁通通道的阀开口横截面,相应的在旁通通道中存在的流体可以通过旁通通道流出。
根据本发明的旁通阀的特征在于,在旁通阀的关闭状态中观察,阀盖的关闭面至少在阀盖外周(59)的部分区域上在其相对于阀座轴线(53)径向的边缘区域中沿径向方向凸出超过阀盖座的阀座外周,其中在该部分区域的关闭面的外边缘上并且在阀盖座的阀座外周外部布置有盖裙,其从关闭面出发主要沿阀座轴线的方向在轴向的裙高度上延伸超过阀盖座,并且至少在阀盖外周的一部分上延伸。以该方式,盖裙至少部分包围阀盖座的阀座外周,并且在重叠区域中沿轴向方向以裙高度为幅度搭接该阀盖座。
根据本发明的旁通阀的优点是,通过包绕和搭接阀盖座的盖裙,尤其是在阀盖的打开行程开始时,阀开口横截面仅缓慢渐进地释放,也就是说,在阀盖的打开行程上比没有盖裙的情况更缓慢渐进地释放。这尤其是能够实现对通过相应的旁通阀导出的流体流的细微的调节和可调节性。
在旁通阀的另外的实施方案中,盖裙具有裙高度在阀盖外周上的变化趋势并且与阀座外周具有间距,其如此地设计和确定尺寸,使盖裙在打开旁通阀时至少在打开行程的一部分上确定阀开口横截面。
在此,阀开口横截面的增加,即旁通阀的升高特性或打开特性通过盖裙的形状,即裙高度、裙高度在阀盖的周边上的变化趋势和盖裙与阀座外周的外周的间距确定。通过参数彼此独立的可简单实现的改变,旁通阀的打开特性可以至少在阀盖的打开行程的一部分上近乎任意地设计,并且与运行要求相适应。因此,例如可以实现随着打开行程连续线性增加的阀开口横截面或也可以实现局部线性或指数或阶跃地增加的阀开口横截面。
根据本发明的废气涡轮增压机具有废气涡轮机和新鲜空气压缩机,其中废气涡轮增压机的特征在于,其具有至少一个根据本发明的根据之前的描述的和尤其是具有根据随后描述的实施例的特征的旁通阀。
在此尤其地,废气涡轮增压机的废气涡轮机可以具有废气门阀或新鲜空气压缩机具有空气转向阀,或废气涡轮机可以具有废气门阀并且新鲜空气压缩机可以具有空气转向阀,其中废气门阀或空气转向阀或两者构造为根据本发明的根据之前的描述的和尤其是具有根据旁通阀的随后描述的实施例的特征的旁通阀。
根据本发明的废气涡轮增压机的优点是,该废气涡轮增压机具有对其旁通阀的更好的可控制性或可调节性,并且因此能够实现内燃机在所有转速范围内的更和谐的和同时更动态的功率输出。
附图说明
本发明的另外的实施例随后借助附图中的图示详细阐述。其中:
图1以简化的示意性的截面图示出根据现有技术的具有主要的部件的废气涡轮增压机;
图2示出具有根据现有技术的实施为枢转盖阀的废气阀的涡轮机壳体的简化的截面图;
图3至7分别示出根据本发明的旁通阀的相应的实施方案的简化的截面图;
图8示出根据本发明的旁通阀的阀盖的两个实施方式的每个立体图;
图9示出根据本发明的具有附加的阀体的旁通阀的另外的实施方案的简化的截面图;并且
图10以简化的示意性的截面图示出根据本发明的废气涡轮增压机,其具有两个根据本发明的旁通阀。
具体实施方式
功能和名称相同的部分在图中始终用相同的附图标记表示。
图1和2用于阐述现有技术,并且在该情况下已经在上面进行了开头的描述。
图3以简化的截面图示出根据本发明的实施为枢转盖阀的旁通阀在关闭状态下的有利的实施方案。在此,阀盖55利用其关闭面56密封地位于阀盖座51的阀座面52上。阀座轴线53垂直于阀座面52,并且利用点划线示出。阀盖55布置在曲柄臂60上并且借助曲柄臂围绕曲柄轴转动轴线62从旁通阀的打开状态枢转到关闭状态,其中阀盖55在圆轨上围绕曲柄轴转动轴线运动。
阀盖55在其径向的边缘区域中沿径向方向凸出超过阀盖座51的阀座外周54a。阀座外周54a从阀座面52出发沿阀座轴线53的方向并且沿旁通通道50的方向(在图中向下)延伸,并且因此形成阀座接管75。
在该实施例中,阀座外周54a随着与阀座面52的间距越来越大而连续增大,由此,阀座接管75具有锥形的外轮廓,该外轮廓相对阀座轴线53形成在此被称为阀座接管角58b的锥形角。这导致的是,阀开口横截面随着阀盖55的连续累进的打开行程而连续增大。
在阀盖55的关闭面56的径向外边缘上并且在阀盖座51的阀座外周54的外部,盖裙57布置在阀盖55上。盖裙57从关闭面56出发主要沿阀座轴线53的方向在轴向的裙高度58上延伸超过阀盖座51,并且在该实施方案中通过完整的阀盖外周59延伸。以该方式,盖裙57完全包围阀座外周54a或阀盖座51的阀座接管75,并且在与盖裙57的重叠区域内以裙高度58为幅度搭接阀座接管75。
图3所示的实施方式的特征此外在于,盖裙57在相对阀座轴线53的在任何情况下小于45º的裙角度58a中(在旁通阀的关闭状态中观察),沿阀座轴线53的方向并且相对于阀座轴线(53)径向向外延伸超过阀盖座51。由于裙角度58a小于45º,所以盖裙57主要沿阀座轴线53的方向并且在更小的份额中沿径向方向延伸。同时,裙角度58a在此与阀座接管角58b相一致。在另外的实施方案中,阀座接管角58b和裙角度58a也可以完全不同。在该实施方案中,在阀盖55从阀盖座51取下的情况下,以有利的方式在盖裙57与阀座外周54a之间形成确定阀开口横截面的环形间隙,其中阀开口横截面在阀盖55的打开行程增大时仅缓慢连续地升高,只要盖裙57搭接阀盖座51或盖裙57与阀座接管75重叠。在重叠区域内或在阀盖55的打开行程的相应的部分中,阀开口横截面决定性地通过环形间隙确定,并且根据阀座接管角58b仅缓慢提高。只有在盖裙57与阀盖座51或阀座接管75之间的重叠从阀盖的特定的打开行程开始消除之后,阀开口横截面才突然进一步增加,直到完全打开旁通阀。
此外,通过阀座接管75的锥形和环绕的盖裙57的相对应的漏斗形,得到在关闭旁通阀时,即在将阀盖55放置到阀盖座51上时的有利的定心的作用。
图4示出了图3的根据本发明的旁通阀的实施方案的修改方案。与图3中的实施方案不同地,在此,阀盖裙仅具有0º的角度,即仅沿阀座轴线53的方向(在旁通阀的关闭状态下观察)延伸。该实施方案具有相对于图3的实施方案更简单地制造阀盖55的优点。在阀开口横截面关于阀盖55的打开行程的打开特性方面,该实施方案示出了与图3的之前描述的实施方案类似的特性。
在实施为枢转盖阀的旁通阀的图3和4所示的实施方案的特别的设计方案中,阀座外周54a可以在盖裙57的重叠区域内增大地设计,从而阀开口横截面至少在打开行程的一部分上随着阀盖55的连续累进的打开行程而线性连续增大。其中线性连续意味着的是,在打开行程的相应的部分上,阀开口横截面在每个打开行程单元中均匀渐进地增大。
图5示出了根据本发明的旁通阀的另外的实施方案,其特征在于,盖裙57由至少两个分别在阀盖外周59的一部分上延伸的盖裙部段57a构成。
盖裙必要时也可以具有仅一个盖裙部段57a或多于两个在阀盖外周59上分布地布置的盖裙部段57a。在此,各个盖裙部段57a可以分别具有相同的或不同的盖裙高度58a。通过各个盖裙部段57a之间的空隙的定位和确定尺寸也可以影响期望的打开特性,即阀开口横截面相对于阀盖的打开行程的变化趋势。
在该情况下,四个单个的盖裙部段57a在阀盖的周边上布置在关闭面的外边缘上。以该方式,在各个盖裙部段57a之间产生在盖裙57中的空隙,空隙在阀盖的打开行程开始时增大阀开口横截面。
在该实施方案中,裙角度58a和阀座接管角58b都具有0º,即在旁通阀的关闭状态下并且至少在阀盖55的很小的打开行程中,阀座外周54a和盖裙57几乎平行地延伸,并且在实施为线性盖阀的情况下甚至在整个打开行程上平行地延伸。由此,阀座外周54a与盖裙57或盖裙部段57a之间的环形间隙在此可以比较小地保持,并且仅很小地改变,只要盖裙57在其打开行程中还搭接或重叠阀座接管75。在该重叠区域内,阀开口横截面决定性地通过盖裙部段之间的空隙确定,并且缓慢提高。只有在盖裙57与阀盖座51或阀座接管75之间的重叠从阀盖的特定的打开行程开始消除之后,阀开口横截面才突然进一步增加,直到完全打开旁通阀。空隙在盖裙57中的份额越大,那么阀开口横截面关于阀盖55的打开行程的变化趋势越接近常规的没有盖裙57的盖阀的变化趋势。通过空隙的位置也可以用于给流出的废气流至少在开始时预设特定的方向。
根据本发明的旁通阀的另外的实施方式在图6中示出,并且其特征在于,裙高度58沿阀盖外周59改变。在该特殊情况下,盖裙57在面对实施为枢转盖阀的旁通阀的曲柄臂的区域中具有最小的裙高度,其沿两个方向在阀盖的周边上连续增大,直到达到在周边上对置的具有最大的裙高度的点。因此得到盖裙57从阀盖55的周边上的点到在周边上对置的点的在一定程度上楔形的变化趋势。同时,盖裙57具有0º的裙角度,以及阀座接管具有同样0º的阀座接管角。
在盖裙57的该设计方案中,阀开口横截面关于阀盖的打开行程的打开特性非常强地依赖于旁通阀作为枢转盖阀(在此示出)或作为线性盖阀(未示出)的实施方案。在旁通阀作为枢转盖阀的实施方案中,首先仅释放很小的形式为盖裙57与阀座外周54a之间的环形间隙的阀开口横截面,只要盖裙57和阀座接管75处于重叠中,那么环形间隙在阀盖55的第一打开行程区域上仅稍微增大。在阀盖55的打开行程的特定的点中,盖裙57和阀盖座51或阀座接管75的重叠突然消除,由此,在进一步将阀盖从阀盖座取下时,阀开口横截面突然提高。
在旁通阀作为如图6所示的那样装备有阀盖55并且实施线性的往复运动的线性盖阀的实施方案中,盖裙57和阀座接管75的重叠至少在第一打开行程区域中缓慢消除,并且因此阀开口横截面缓慢渐进地被释放,直到达到最大的阀开口横截面。
图7示出了根据本发明的具有环绕的盖裙57的在阀盖的周边上改变的裙高度58的旁通阀的另外的实施例。如在图6所示的示例中,裙角度和阀座接管角在此也分别是0º。在该示例中,盖裙57在面对曲柄臂60的区域中也具有最小的裙高度58,其沿两个方向在阀盖的周边上首先连续增大,直到超过阀盖55的周边的一半,以便在达到在周边上对置的点时又减小为零。在该实施方案中得到阀开口横截面关于阀盖55的打开行程的变化趋势,其从往复运动开始时,即直接在关闭面56从阀座面52取下后连续升高,直到达到阀盖55的打开行程的点,在该点上,盖裙57和阀盖座51或阀座接管75的重叠突然消除,由此,在将阀盖从阀盖座进一步取下时,阀开口横截面突然提高。
在实施为枢转盖阀的旁通阀的图6和7所示的实施方案的特别的设计方案中,裙高度58可以沿阀盖外周59改变,从而阀开口横截面至少在打开行程的一部分上随着阀盖55的连续累进的打开行程而线性连续增大。其中线性连续意味着的是,在打开行程的相应的部分上,阀开口横截面在每个打开行程单元中均匀渐进地增大。
图8以分离的立体图示出了用于根据本发明的旁通阀的阀盖55的造型的两个另外的示例,以便使观察者获得阀盖55的空间认知。在此,左边的示例示出具有在整个阀盖外周59上在关闭面56的外边缘上环绕的和具有不变的裙高度58的盖裙57的阀盖55。右边的示例相反示出了具有仅一个仅在阀盖外周59的一半上环绕的盖裙部段57a的阀盖55。
对在图3至8中示出的实施例的描述说明的是,与旁通阀作为枢转盖阀或线性盖阀的实施方案无关,通过使用阀盖55的不同的示出的特征,单独或相互组合地并且与相应的阀座接管75共同作用地,阀开口横截面关于阀盖的打开行程的变化趋势可以几乎任意地并且根据要求设计。
以该方式可以提供旁通阀,旁通阀的特征在于,裙高度58沿阀盖外周59如此地改变和/或裙角度58a如此地选择和/或阀座接管角58b如此地选择,或者阀座外周54a在盖裙57的重叠区域中从阀座面52出发沿阀座轴线53的方向如此地增加,使阀开口横截面至少在打开行程的一部分上随着阀盖55的连续累进的打开行程而连续或甚至线性连续增大。
图9示出了根据本发明的旁通阀的另外的实施例,旁通阀的特征在于,除了盖裙57以外,在阀盖55的关闭面56上并且在阀座内周54b的内部布置有阀体70,阀体沿阀座轴线53的方向穿过阀盖座51延伸到旁通通道内。这种实施方案能够实现通过限制旁通通道50在阀盖座51的区域中的排出横截面附加地影响关于阀盖55的打开行程的阀开口横截面。通过将阀体70沉入旁通通道50中,在阀座内周54b与阀体70的外周之间产生间隙,例如环形间隙,间隙确定阀开口横截面。因此,例如在阀体70的相应的造型中,在盖裙57和阀座接管75的重叠已经消除的打开行程区域中,阀开口横截面此外例如可以通过阀体70确定。因此,确保阀开口横截面的缓慢连续累进的增大的打开行程区域可以增大。
对于本领域技术人员来说理解的是,在图3至9中示出的实施例的不同的各个特征可以分别单独或也(如果其没有作为备选方案相互排除)在多个单个特征相互的组合中考虑用于实现根据本发明的旁通阀。
根据本发明的废气涡轮增压机1在图10中示意性地简化地示出。该废气涡轮增压机与图1所示的废气涡轮增压机在一定程度上一致,因此在此取消充重复详细地描述所有部件。所示的废气涡轮增压机1具有废气涡轮机20和新鲜空气压缩机30,其中废气涡轮增压机1具有至少一个旁通阀29、39,其具有根据本发明的带有相应的盖裙57的旁通阀的之前提到的实施例之一的特征。在该实施例中,废气涡轮机20尤其是具有废气门阀29,并且新鲜空气压缩机30具有空气转向阀39,其中废气门阀29和空气转向阀39实施为具有根据本发明的旁通阀的之前提到的实施例之一的特征的旁通阀。此外,空气转向阀39实施为具有曲柄臂60的枢转盖阀,相反地,废气门阀29实施为具有阀轴65的线性盖阀。根据本发明的废气涡轮增压机显然没有局限于图10所示的实施例,而是也可以例如在废气涡轮机20中或在新鲜空气压缩机30中装备仅一个根据本发明的旁通阀。同样,对于本领域技术人员来说自由的是,相应的根据本发明的旁通阀实施为枢转盖阀或也实施为线性盖阀。
根据本发明的废气涡轮增压机可以特别有利地与机动车的内燃机组合,在那里,废气涡轮增压机确保内燃机的和谐的但同时动态的响应特性并且因此确保机动车的舒适的行驶特性。
Claims (11)
1. 一种用于废气涡轮增压机的旁通阀,旁通阀具有构造在旁通通道(50)的端部上的阀盖座(51)和阀盖(55),
- 其中阀盖座(51)具有阀座面(52)、与阀座面垂直的阀座轴线(53)和阀座外周(54a),并且
- 其中阀盖(55)具有阀盖外周(59)和面对阀盖座(51)的关闭面(56),关闭面为了打开和关闭旁通通道(50)与阀座面(52)共同作用,其中在旁通阀的关闭状态下,阀盖(55)的关闭面(56)位于阀座面(52)上,
其特征在于,在旁通阀的关闭状态下,关闭面(56)至少在阀盖外周(59)的部分区域上在其相对于阀座轴线(53)径向的边缘区域中沿径向方向凸出超过阀盖座(51)的阀座外周(54a),其中在所述部分区域的关闭面(56)的外边缘上并且在阀盖座(51)的阀座外周(54a)外部布置有盖裙(57),其从关闭面(56)出发主要沿阀座轴线(53)的方向在轴向的裙高度(58)上延伸超过阀盖座(51),并且至少在阀盖外周(59)的一部分上延伸,从而盖裙(57)至少部分包围阀盖座(51)的阀座外周(54a),并且在重叠区域中沿轴向方向以裙高度(58)为幅度搭接所述阀盖座(51)。
2.根据权利要求1所述的旁通阀,其特征在于,盖裙(57)具有裙高度(58)在阀盖外周(59)上的变化趋势并且与阀座外周(54a)具有间距,其如此地设计和确定尺寸,使盖裙(57)在打开旁通阀时至少在打开行程的一部分上确定阀开口横截面。
3.根据权利要求2所述的旁通阀,其特征在于,裙高度(58)沿阀盖外周(59)改变。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的旁通阀,其特征在于,盖裙(57)由至少两个分别在阀盖外周(59)的一部分上延伸的盖裙部段(57a)构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的旁通阀,其特征在于,盖裙(57)在相对阀座轴线(53)小于45º的裙角度(58a)中沿阀座轴线(53)的方向并且相对于阀座轴线(53)径向向外延伸超过阀盖座(51)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的旁通阀,其特征在于,旁通阀实施为枢转盖阀,并且裙高度(58)沿阀盖外周(59)如此改变,使得阀开口横截面至少在打开行程的一部分上随着阀盖(55)的连续累进的打开行程而线性连续增大。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的旁通阀,其特征在于,阀座外周(54a)在盖裙(57)的重叠区域中从阀座面(52)出发沿阀座轴线(53)的方向增大。
8.根据权利要求7所述的旁通阀,其特征在于,旁通阀实施为枢转盖阀,并且阀座外周(54a)在盖裙(57)的重叠区域中如此增大,使得阀开口横截面至少在打开行程的一部分上随着阀盖(55)的连续累进的打开行程而线性连续增大。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的旁通阀,其特征在于,除了盖裙(57)以外,在阀盖(55)的关闭面(56)上并且在阀座内周(54b)的内部布置有阀体(70),阀体沿阀座轴线(53)的方向穿过阀盖座(51)延伸到旁通通道内。
10.一种废气涡轮增压机(1),其具有废气涡轮机(20)和新鲜空气压缩机(30),其中废气涡轮增压机(1)具有至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的旁通阀。
11.根据权利要求10所述的废气涡轮增压机(1),其中废气涡轮机(20)具有废气门阀(29)和/或新鲜空气压缩机(30)具有空气转向阀(39),其特征在于,废气门阀(29)和/或空气转向阀(39)构造为根据权利要求1至9中任一项所述的旁通阀。
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