DE112013001949B4

DE112013001949B4 - Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung und Fahrzeug-Turbolader

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Publication number: DE112013001949B4
Application number: DE112013001949.3T
Authority: DE
Inventors: c/o IHI Corporation Segawa Kenichi
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2021-09-16
Anticipated expiration: 2033-03-08
Also published as: DE112013001949T5; US9593624B2; CN104136735B; US20140366531A1; CN104136735A; JP5962749B2; WO2013133376A1; JPWO2013133376A1

Abstract

Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung, die in einem Turbolader (1) verwendet wird, in dem ein Gasdurchgang innerhalb eines Turbinengehäuses (23) oder innerhalb eines in einem Verbindungszustand an das Turbinengehäuse (23) angeschlossenen Anschlusskörpers ausgebildet ist, um einen variablen Durchfluss eines einer Turbinenradseite zuzuführenden Abgases zu erzielen, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Gasdurchgangs ausgelegt ist, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung umfasst:eine Stange (41), die von einer durch eine Außenwand des Turbinengehäuses (23) oder des Anschlusskörpers hindurchführenden Stützöffnung (39) drehbar gestützt ist, wobei die Stange (41) einen Basisendabschnitt aufweist, der nach außerhalb des Turbinengehäuses (23) oder des Anschlusskörpers hinausragt,ein Verbindungselement (45), das an dem Basisendabschnitt der Stange (41) einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass es von einem Steller (47) angesteuert wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um eine Mittelachse der Stange (41) zu schwingen,ein Befestigungselement (49), das an der Stange (41) einstückig vorgesehen ist und eine durch das Befestigungselement (49) hindurchführende Befestigungsöffnung umfasst,ein Ventil (57), das derart vorgesehen ist, dass es in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement (49) eingepasst ist, und dem Spiel an dem Befestigungselement (49) eingeräumt wird, wobei das Ventil (57) aufweist:einen Ventilkörper (61), der in der Lage ist, mit einem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Gasdurchgangs in Kontakt zu kommen und von ihm getrennt zu werden, undeinen Ventilschaft (63), der in der Mitte des Ventilkörpers (61) einstückig angeformt ist und in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement (49) eingepasst ist,eine Umklammerung (65), die an einem Spitzenendabschnitt des Ventilschafts (63) einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass sie eine Trennung des Ventils (57) vom Befestigungselement (49) verhindert,einen Abstandhalter (67, 73), der in einem Abschnitt des Ventilschafts (63) zwischen der Umklammerung (65) und dem Befestigungselement (49) vorgesehen ist, undeine Schutzwand (69), die an der Umklammerung (65) derart ausgebildet ist, dass die Schutzwand (69) den Abstandhalter umgibt (67, 73).

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung, die derart ausgelegt ist, dass sie eine Öffnung eines Gasdurchgangs öffnet und schließt, um einen variablen Durchfluss eines einer Turbinenradseite in einem Fahrzeug-Turbolader zuzuführenden Abgases zu erzielen.
[Technischer Hintergrund]
Ein Bypassdurchgang (einer von Gasdurchgängen) ist normalerweise innerhalb eines Turbinengehäuses eines Fahrzeug-Turboladers als eine Maßnahme zur Verhinderung eines übermäßigen Anstiegs des Ladedrucks, der durch den Fahrzeug-Turbolader verursacht wird, ausgebildet. Der Bypassdurchgang veranlasst einen Teil eines Abgases dazu, ein Turbinenrad (Turbinenlaufrad) zu umgehen. Mit anderen Worten sorgt der Bypassdurchgang für eine variable Gestaltung eines Durchflusses des einer Turbinenradseite zuzuführenden Abgases. Ein Wastegateventil (eine von Ventilvorrichtungen zur variablen Durchflussgestaltung) ist an einer geeigneten Position eines Gasdurchgangs oder des Turbinengehäuses vorgesehen. Das Wastegateventil öffnet und schließt eine Öffnung des Bypassdurchgangs. Eine allgemeine Anordnung und andere Faktoren des Wastegateventils sind wie folgt.
Eine Stange ist drehbar von einer derart ausgebildeten Stützöffnung gestützt, dass sie durch eine Außenwand des Turbinengehäuses hindurchführt. Ein Basisendabschnitt (ein Endabschnitt) der Stange ragt nach außerhalb des Turbinengehäuses hinaus. Ein Verbindungselement ist an dem Basisendabschnitt der Stange einstückig vorgesehen. Das Verbindungselement wird von einem Steller derart angesteuert, dass es in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um die Mittelachse der Stange schwingt.
Ein Befestigungselement ist an einem Spitzenendabschnitt (der andere Endabschnitt) der Stange einstückig vorgesehen. Eine Befestigungsöffnung ist derart ausgebildet, dass sie durch das Befestigungselement hindurchführt. Außerdem ist ein Ventil derart vorgesehen, dass es in die Befestigungsöffnung in dem Befestigungselement eingepasst ist. Dem Ventil ist Spiel an dem Befestigungselement eingeräumt (Verschiebung und Schwingung). Indessen umfasst das Ventil einen Ventilkörper, der in der Lage ist, mit einem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs in Kontakt zu kommen und von ihm getrennt zu werden, und einen Ventilschaft, der in der Mitte des Ventilkörpers einstückig angeformt und in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement eingepasst ist. Hierbei verbleibt der Ventilkörper mit dem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs in Kontakt, bis ein Druck auf einer Auslassseite eines Verdichterrads (Verdichterlaufrad) des Fahrzeug-Turboladers einen vorgegeben Druck erreicht. In diesem Zustand ist eine Nachlaufleistung (Abdichtleistung) des Ventilkörpers in Bezug auf den Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs gewährleistet, indem dem Ventil das Spiel am Befestigungselement eingeräumt wird. Eine als eine Umklammerung dienende Dichtungsscheibe, die eine Trennung des Ventils vom Befestigungselement verhindert, ist außerdem an einem Spitzenendabschnitt des Ventilschafts einstückig vorgesehen.
Wenn beim Betrieb des Fahrzeug-Turboladers der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads den vorgegebenen Druck erreicht, wird demzufolge das Verbindungselement von dem Steller angesteuert, um in Vorwärtsrichtung (eine Richtung) zu schwingen und somit die Stange in Vorwärtsrichtung zu drehen. Dadurch wird das Ventil dazu veranlasst, in Vorwärtsrichtung zu schwingen, und der Ventilkörper wird von dem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs getrennt. Auf diese Weise öffnet das Wastegateventil die Öffnung des Bypassdurchgangs, um einen Teil des Abgases dazu zu veranlassen, das Turbinenrad zu umgehen, und dadurch eine Reduzierung des Durchflusses des der Turbinenradseite zuzuführenden Abgases zu ermöglichen.
Wenn der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads unter den vorgegebenen Druck fällt, wird andererseits das Verbindungselement von dem Steller angesteuert, um in Rückwärtsrichtung (die andere Richtung) zu schwingen und somit die Stange in Rückwärtsrichtung zu drehen. Dadurch wird das Ventil dazu veranlasst, in Rückwärtsrichtung zu schwingen, und der Ventilkörper wird mit dem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs in Kontakt gebracht. Auf diese Weise schließt das Wastegateventil die Öffnung des Bypassdurchgangs und kann wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt werden.
PTL 1 und PTL 2 offenbaren die mit der vorliegenden Erfindung verwandte Technik.
Die nachveröffentlichte DE 10 2011 075 201 A1 offenbart eine Situation wobei das Ventil ein Befestigungselement aufweist, einen Ventilkörper, eine Umklammerung und einen Abstandshalter. Der Abstandshalter ist zwischen dem der Umklammerung und dem Befestigungselement vorgesehen. Eine Schutzwand für den Abstandshalter ist an dem Befestigungselement vorgesehen.
Die nachveröffentlichte DE 10 2011 075 450 A1 offenbart ein Ventil mit einem Ventilkörper, einem Abstandshalter und einer Umklammerung.
[Auflistung der Entgegenhaltungen]
[Patentliteratur]

[PTL 1] Japanische Patentanmeldung JP 2009 - 236 088 A
[PTL 2] Japanische Patentanmeldung JP 2008 - 101 589 A

[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technische Aufgabe]
Da, wie vorstehend beschrieben, dem Ventil das Spiel am Befestigungselement eingeräumt wird, ist indessen die Nachlaufleistung des Ventilkörpers in Bezug auf den Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs gewährleistet, bis der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads den vorgegeben Druck erreicht. Sobald jedoch das Wastegateventil die Öffnung des Bypassdurchgangs öffnet, wenn der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads den vorgegebenen Druck erreicht, vibriert das Ventil wegen: eines pulsierenden Drucks des Abgases vom Motor, Vibrationen des Motors und dergleichen. Aus diesem Grund stoßen das Ventil und die Dichtungsscheibe mit dem Befestigungselement zusammen und verursachen ein sogenanntes Rattergeräusch. Daher besteht ein Problem darin, dass es schwierig ist, eine weitgehende Geräuschlosigkeit in einem sich bewegenden Fahrzeug zu gewährleisten.
Es ist zu beachten, dass dieses durch die Vibrationen des Ventils verursachte Problem nicht nur beim im Turbinengehäuse vorgesehenen Wastegateventil auftritt, sondern auch bei anderen in Turboladern verwendeten Ventilvorrichtungen zur variablen Durchflussgestaltung.
In Anbetracht des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung und dergleichen zu schaffen, die eine neuartige Anordnung aufweist, die die vorstehende Aufgabe lösen kann.
[Lösung der Aufgabe]
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Eine alternative Ausgestaltung ist in Anspruch 2 definiert. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 3 bis 5 definiert. Darüber hinaus wird ein Fahrzeugturbolader mit den Merkmalen von Anspruch 6 vorgeschlagen.
Es wird eine Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung beschrieben, die in einem Turbolader verwendet wird, in dem ein Gasdurchgang innerhalb eines Turbinengehäuses oder innerhalb eines in einem Verbindungszustand an das Turbinengehäuse angeschlossenen Anschlusskörpers ausgebildet ist, um einen variablen Durchfluss eines einer Turbinenradseite zuzuführenden Abgases zu erzielen, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Gasdurchgangs ausgelegt ist. Die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung umfasst: eine von einer durch eine Außenwand des Turbinengehäuses oder des Anschlusskörpers hindurchführenden Stützöffnung drehbar gestützte Stange, wobei die Stange einen Basisendabschnitt (ein Endabschnitt) aufweist, der nach außerhalb des Turbinengehäuses oder des Anschlusskörpers hinausragt, ein Verbindungselement, das an dem Basisendabschnitt der Stange einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass es von einem Steller angesteuert wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um eine Mittelachse der Stange zu schwingen, einen Befestigungselement, das an der Stange einstückig vorgesehen ist und eine durch das Befestigungselement hindurchführende Befestigungsöffnung aufweist, ein Ventil, das derart vorgesehen ist, dass es in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement eingepasst ist, und dem Spiel an dem Befestigungselement eingeräumt wird (Verschiebung und Schwingung), wobei das Ventil einen Ventilkörper, der in der Lage ist, mit einem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs in Kontakt zu kommen und von ihm getrennt zu werden, und einen Ventilschaft, der in der Mitte des Ventilkörpers einstückig angeformt ist und in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement eingepasst ist, aufweist, eine Umklammerung, die an einem Spitzenendabschnitt des Ventilschafts einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass sie eine Trennung des Ventils vom Befestigungselement verhindert, einen Abstandhalter, der in mindestens einem von einem Abschnitt des Ventilschafts zwischen der Umklammerung und dem Befestigungselement und einem Abschnitt des Ventilschafts zwischen dem Befestigungselement und dem Ventilkörper vorgesehen ist, und eine Schutzwand (eine schützende Wand oder ein Flansch), die an mindestens einem von der Umklammerung, dem Befestigungselement und dem Ventilkörper derart ausgebildet ist, dass die Schutzwand den Abstandhalter umgibt.
In der Beschreibung und den Ansprüchen dieser Patentanmeldung beinhaltet die Bedeutung von „Gasdurchgang“ einen Bypassdurchgang zum Veranlassen, dass ein Teil des Abgases das Turbinenrad umgeht, und die Bedeutung von „Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung“ beinhaltet ein Wastegateventil, das zum Öffnen und Schließen der Öffnung des Bypassdurchgangs ausgelegt ist. Indessen beinhaltet die Bedeutung von „in einem Verbindungszustand an das Turbinengehäuse angeschlossener Anschlusskörper“ eine Leitung, einen Krümmer, eine Hülle oder dergleichen, die/der in einem Verbindungszustand an eine Gaseinlassöffnung oder eine Gasauslassöffnung des Turbinengehäuses angeschlossen ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug-Turbolader, der derart ausgelegt ist, dass er Luft, die einem Motor zuzuführen ist, unter Verwendung von Energie eines Abgases des Motors auflädt. Der Fahrzeug-Turbolader umfasst die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung gemäß den oben genannten Ausgestaltungen.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung kann Vibrationen des Ventils in einem Zustand, in dem die Öffnung des Gasdurchgangs geöffnet ist, hinreichend reduzieren. Demzufolge ist es möglich, ein Auftreten von Rattergeräusch zu eliminieren oder das Rattergeräusch zu minimieren, und eine weitgehende Geräuschlosigkeit in einem sich bewegenden Fahrzeug zu gewährleisten.
Auch wenn einer der Abstandhalter während des Betriebs des Fahrzeug-Turboladers teilweise beschädigt wird, kann außerdem verhindert werden, dass Bruchstücke und dergleichen des Abstandhalters nach außerhalb der Schutzwand fließen. Daher ist es möglich, Schäden an einem stromabwärts des Fahrzeug-Turboladers (stromabwärts in Abgasflussrichtung) angeordneten Abgassystem, wie z. B. einem Katalysator, hinreichend zu verhindern.
Figurenliste

[1] 1(a) ist eine Draufsicht auf ein Wastegateventil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1(b) ist eine entlang der IB-IB-Linie in 1(a) gezeichnete Querschnittansicht des Wastegateventils.
[2] 2 ist eine entlang der II-II-Linie in 3 gezeichnete Querschnittansicht eines Abschnitts des Fahrzeug-Turboladers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[3] 3 ist eine Vorderansicht des Abschnitts des Fahrzeug-Turboladers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[4] 4 ist eine Vorderschnittansicht des Fahrzeug-Turboladers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[5] 5(a) ist eine Querschnittansicht eines Wastegateventils gemäß einem ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 5(b) ein zweites modifiziertes Beispiel der Ausführungsform, wobei das modifizierte Beispiel nicht vom Anspruchswortlaut der Ansprüche abgedeckt wird.
[6] 6(a) ist eine Querschnittansicht eines Wastegateventils gemäß einem dritten modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 6(b) ist eine Querschnittansicht eines Wastegateventils gemäß einem vierten modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. Wie in der Zeichnung dargestellt, gibt „L“ eine linke Richtung an, während „R“ eine rechte Richtung angibt.
Wie in 4 dargestellt, ist ein Fahrzeug-Turbolader 1 gemäß der Ausführungsform derart ausgelegt, dass er Luft, die einem Motor (nicht dargestellt) zuzuführen ist, unter Verwendung von Energie eines Abgases des Motors auflädt (verdichtet). Das Nachstehende ist eine konkrete Anordnung und dergleichen des Fahrzeug-Turboladers 1.
Der Fahrzeug-Turbolader 1 weist ein Lagergehäuse 3 auf. Ein Paar Radiallager 5 und ein Paar Axiallager 7 sind innerhalb des Lagergehäuses 3 vorgesehen. Außerdem ist eine in Links-Rechts-Richtung verlaufende Läuferwelle (eine Turbinenwelle) 9 in den mehreren Lagern 5 und 7 drehbar vorgesehen. Mit anderen Worten ist die Läuferwelle 9 mithilfe der mehreren Lager 5 und 7 drehbar in dem Lagergehäuse 3 vorgesehen.
Ein Verdichtergehäuse 11 ist auf einer rechten Seite des Lagergehäuses 3 vorgesehen. Ein derart ausgelegtes Verdichterrad 13, das es die Luft unter Verwendung einer Zentrifugalkraft verdichtet, ist des Weiteren innerhalb des Verdichtergehäuses 11 drehbar vorgesehen. Das Verdichterrad 13 ist mit einem rechten Endabschnitt (ein Endabschnitt) der Läuferwelle 9 konzentrisch und einstückig verbunden.
Eine Lufteinführöffnung (ein Lufteinführdurchgang) 15 zum Einführen der Luft ist auf einer Einlassseite des Verdichterrads 13 im Verdichtergehäuse 11 (eine rechte Seite des Verdichtergehäuses 11) ausgebildet. Die Lufteinführöffnung 15 ist mit einem zum Reinigen der Luft ausgelegten Luftfilter (nicht dargestellt) verbindbar. Indessen ist ein ringförmiger Diffusorkanal 17, der zum Erhöhen des Ladedrucks der verdichteten Luft ausgelegt ist, auf einer Auslassseite des Verdichterrads 13 zwischen dem Lagergehäuse 3 und dem Verdichtergehäuse 11 ausgebildet. Des Weiteren ist ein spiralförmiger Verdichterspiralgang 19 innerhalb des Verdichtergehäuses 11 derart ausgebildet, dass er das Verdichterrad 13 umgibt. Der Verdichterspiralgang 19 ist mit dem Diffusorkanal 17 verbunden. Außerdem ist eine zum Abführen der verdichteten Luft ausgelegte Luftabführöffnung (ein Luftabführdurchgang) 21 an einer geeigneten Position in einer Außenwand des Verdichtergehäuses 11 ausgebildet. Die Luftabführöffnung 21 ist mit dem Verdichterspiralgang 19 verbunden und ist mit einem Luftansaugkrümmer (nicht dargestellt) des Motors verbindbar.
Ein Turbinengehäuse 23 ist auf einer linken Seite des Lagergehäuses 3 vorgesehen. Ein Turbinenrad 25, das derart ausgelegt ist, dass es eine Drehkraft (ein Drehmoment) unter Verwendung von Druckenergie des Abgases erzeugt, ist in dem Turbinengehäuse 23 drehbar vorgesehen. Das Turbinenrad 25 mit einem linken Endabschnitt (der andere Endabschnitt) der Läuferwelle 9 konzentrisch und einstückig verbunden.
Wie in 2 bis 4 dargestellt, ist eine Gaseinführöffnung (ein Gaseinführdurchgang) 27 zum Einführen des Abgases an einer geeigneten Position in einer Außenwand des Turbinengehäuses 23 ausgebildet. Die Gaseinführöffnung 27 ist mit einem Abgaskrümmer (nicht dargestellt) des Motors verbindbar. Indessen ist ein spiralförmiger Turbinenspiralgang 29 auf einer Einlassseite des Turbinenrads 25 innerhalb des Turbinengehäuses 23 ausgebildet. Der Turbinenspiralgang 29 ist mit der Gaseinführöffnung 27 verbunden. Des Weiteren ist eine Gasabführöffnung (ein Gasabführdurchgang) 31 zum Abführen des Abgases auf einer Auslassseite des Turbinenrads 25 im Turbinengehäuse 23 (eine linke Seite des Turbinengehäuses 23) ausgebildet. Die Gasabführöffnung 31 ist mit dem Turbinenspiralgang 29 verbunden. Außerdem ist eine Gasabführöffnung (ein Gasabführdurchgang) 33 zum Abführen des Abgases radial außerhalb der Gasabführöffnung 31 im Turbinengehäuse 23 ausgebildet. Die Gasabführöffnung 31 und die Gasabführöffnung 33 sind über eine Anschlussleitung (nicht dargestellt) mit einem zum Reinigen des Abgases ausgelegten Katalysator (nicht dargestellt) verbindbar. Es ist zu beachten, dass die Gasabführöffnung 31 und die Gasabführöffnung 33 einem Auslass des Turbinengehäuses 23 entsprechen.
Ein Bypassdurchgang (einer der Gasdurchgänge) 35 ist innerhalb des Turbinengehäuses 23 ausgebildet, um zu veranlassen, dass ein Teil des Abgases das Turbinenrad 25 umgeht, und um dadurch das Abgas zur Gasabführöffnung 33 hin zu leiten, oder mit anderen Worten, um einen Durchfluss des der Seite des Turbinenrads 25 zuzuführenden Abgases variabel zu gestalten. Außerdem ist ein zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Bypassdurchgangs 35 ausgelegtes Wastegateventil (eine von Ventilvorrichtungen zur variablen Durchflussgestaltung) 37 an einer geeigneten Position im Turbinengehäuse 23 vorgesehen. Eine konkrete Anordnung des Wastegateventils 37, die einen Merkmalteil der Ausführungsform bildet, sieht folgendermaßen aus.
Wie in 1(a), 1(b) und 2 dargestellt, ist eine Stange (eine rotierende Welle) 41 von einer durch das Turbinengehäuse 23 hindurchführenden Stützöffnung 39 drehbar gestützt, während eine Lagerbuchse 43 dazwischen angeordnet ist. Ein Basisendabschnitt der Stange 41 ragt nach außerhalb des Turbinengehäuses 23 hinaus. Außerdem ist ein Verbindungselement (eine Verbindungsplatte) 45 an dem Basisendabschnitt der Stange 41 mithilfe von Schweißen oder dergleichen einstückig vorgesehen. Das Verbindungselement 45 ist derart ausgelegt, dass es durch Ansteuerung eines Stellers 47 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um die Mittelachse der Stange 41 schwingt. Hierbei weist der Steller 47 eine allgemein bekannte Anordnung, die eine Membran (nicht dargestellt) umfasst, wie zum Beispiel in japanischen Patentanmeldungen JP H10- 103 069 A und JP 2008 - 25 442 A offenbart. Der Steller 47 ist derart ausgelegt, dass er das Verbindungselement 45 dazu veranlasst, in Vorwärtsrichtung (eine Richtung) zu schwingen, wenn ein Druck auf einer Auslassseite des Verdichterrads 13 einen vorgegeben Druck erreicht, und das Verbindungselement 45 dazu veranlasst, in Rückwärtsrichtung (die andere Richtung) zu schwingen, wenn der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads 13 unter den vorgegebenen Druck fällt.
Ein Befestigungselement (eine Befestigungsplatte) 49 ist an der Stange 41 mithilfe von Schweißen oder dergleichen einstückig vorgesehen. Das Befestigungselement 49 ist innerhalb des Turbinengehäuses 23 angeordnet. Indessen umfasst das Befestigungselement 49 eine Befestigungshülse 51, die an der Stange 41 einstückig befestigt ist, und eine Befestigungszunge 53, die an der Befestigungshülse 51 einstückig vorgesehen ist. Eine Befestigungsöffnung 55 ist derart ausgebildet, dass sie durch die Befestigungszunge 53 hindurchführt.
Ein Ventil 57 ist derart vorgesehen, dass es in die Befestigungsöffnung 55 in der Befestigungszunge 53 (das Befestigungselement 49) eingepasst ist. Dem Ventil 57 ist Spiel (Verschiebung und Schwingung) am Befestigungselement 49 eingeräumt. Indessen umfasst das Ventil 57 einen Ventilkörper 61, der in der Lage ist, mit einem Ventilsitz 59 auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs 35 in Kontakt zu kommen und von ihm getrennt zu werden, und einen in der Mitte des Ventilkörpers 61 einstückig angeformten Ventilschaft 63, der in die Befestigungsöffnung 55 im Befestigungselement 49 eingepasst ist. Hierbei verbleibt der Ventilkörper 61 mit dem Ventilsitz 59 auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs 35 in Kontakt, bis der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads 13 den vorgegeben Druck erreicht. In diesem Zustand ist eine Nachlaufleistung (Abdichtleistung) des Ventilkörpers 61 in Bezug auf den Ventilsitz 59 auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs 35 gewährleistet, indem dem Ventil 57 das Spiel am Befestigungselement 49 eingeräumt wird. Außerdem ist eine als eine ringförmige Umklammerung dienende Dichtungsscheibe 65, die eine Trennung des Ventils 57 vom Befestigungselement 49 verhindert, an einem Spitzenendabschnitt des Ventilschafts 63 mithilfe von Gesenkschmieden, Schweißen oder dergleichen einstückig vorgesehen.
Ein ringförmiger Abstandhalter 67 ist zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge in Axialrichtung des Ventilschafts 63 vorgesehen. Der Ventilschaft 63 führt durch den Abstandhalter 67 hindurch. Der Abstandhalter 67 ist aus einem Grafitwerkstoff angefertigt. Indessen ist auf einer Rückfläche (eine untere Seitenfläche in 1(b)) der Dichtungsscheibe 65 eine ringförmige Schutzwand (eine schützende Wand oder ein Flansch) 69 derart ausgebildet, dass sie den Abstandhalter 67 umgibt. Eine Stirnfläche der Schutzwand 69 liegt einer Vorderfläche (eine obere Seitenfläche in 1(b)) der Befestigungszunge 53 gegenüber. Hierbei ist sowohl die Höhe der Schutzwand 69 als auch die Dicke (Höhe) des Abstandhalters 67 derart eingestellt, dass der Abstandhalter 67 mit jedem von der Befestigungszunge 53 und der Dichtungsscheibe 65 in Kontakt kommen (Reibung erzeugen) kann. Wenn die dem Abstandhalter 67 und der Schutzwand 69 gegenüberliegende Fläche der Befestigungszunge 53 eine flache Fläche ist, ist insbesondere die Dicke des Abstandhalters 67 größer gleich der Höhe der Schutzwand 69. Sattdessen kann der einem Spitzenendabschnitt der Schutzwand 69 entsprechende Abschnitt auf der Fläche der Befestigungszunge 53 mit einem vertieften Abschnitt (ein Stufenabschnitt, ein Rillenabschnitt oder dergleichen) (nicht dargestellt) versehen sein, in den der Spitzenendabschnitt eingesetzt werden kann. Alternativ kann auf mindestens einer Fläche von der Vorderfläche der Befestigungszunge 53 und der Rückfläche der Dichtungsscheibe 65 der dem Abstandhalter 67 entsprechende Abschnitt mit einem hervorstehenden Abschnitt (ein Stufenabschnitt) (nicht dargestellt) versehen sein, der zum Abstandhalter 67 hin hervorsteht. In diesen Fällen (eine Kombination davon inbegriffen) ist der Betrag der Dicke willkürlich bestimmt, solange der Abstandhalter 67 eine hinreichende Dicke aufweist, um mit der Befestigungszunge 53 in Kontakt zu kommen. Es ist zu beachten, dass der Abstandhalter 67 aus einem vom Grafitwerkstoff verschiedenen Werkstoff angefertigt sein kann.
Als Nächstes wird die Funktionsweise und Wirkung der Ausführungsform beschrieben.
Das über die Gaseinführöffnung 27 eingeführte Abgas strömt über den Turbinenspiralgang 29 von der Einlassseite zu der Auslassseite des Turbinenrads 25 hin. Daher ist es möglich, die Drehkraft (das Drehmoment) durch Verwenden der Druckenergie des Abgases zu erzeugen und damit die Läuferwelle 9 und das Verdichterrad 13 als eine Einheit mit dem Turbinenrad 25 zu drehen. Dies ermöglicht es, die über die Lufteinführöffnung 15 eingeführte Luft zu verdichten, die Luft über den Diffusorkanal 17 und den Verdichterspiralgang 19 von der Luftabführöffnung 21 abzuführen und somit die dem Motor zuzuführende Luft aufzuladen.
Wenn beim Betrieb des Fahrzeug-Turboladers 1 der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads 13 den vorgegebenen Druck erreicht, wird das Verbindungselement 45 von dem Steller 47 angesteuert, um in Vorwärtsrichtung (die eine Richtung) zu schwingen und somit die Stange 41 in Vorwärtsrichtung zu drehen. Dadurch wird das Ventil 57 dazu veranlasst, in Vorwärtsrichtung zu schwingen, und der Ventilkörper 61 wird von dem Ventilsitz 59 auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs 35 getrennt. Auf diese Weise öffnet das Wastegateventil 37 die Öffnung des Bypassdurchgangs 35, um einen Teil des über die Gaseinführöffnung 27 eingeführten Abgases dazu zu veranlassen, das Turbinenrad 25 zu umgehen, und um dadurch eine Reduzierung des Durchflusses des der Seite des Turbinenrads 25 zuzuführenden Abgases zu ermöglichen.
Wenn der Druck auf der Auslassseite des Verdichterrads 13 unter den vorgegebenen Druck fällt, nachdem die Öffnung des Bypassdurchgangs 35 geöffnet wurde, wird andererseits das Verbindungselement 45 von dem Steller 47 angesteuert, um in Rückwärtsrichtung (die andere Richtung) zu schwingen und somit die Stange 41 in Rückwärtsrichtung zu drehen. Dadurch wird das Ventil 57 dazu veranlasst, in Rückwärtsrichtung zu schwingen, und der Ventilkörper 61 wird mit dem Ventilsitz 59 auf der Öffnungsseite des Bypassdurchgangs 35 in Kontakt gebracht. Auf diese Weise schließt das Wastegateventil 37 die Öffnung des Bypassdurchgangs 35 und kann wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt werden.
Der ringförmige Abstandhalter 67 ist zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge 53 in Axialrichtung des Ventilschafts 63 in einem Zustand vorgesehen, in dem der Ventilschaft 63 durch den Abstandhalter 67 hindurchführt. Aus diesem Grund ist eine Kontaktfläche (eine Reibungsfläche) zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge 53 vergrößert, wodurch eine Reibungsfrequenz oder eine Reibungskraft zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge 53 erhöht wird. Folglich können Vibrationen des Ventils 57 in einem Zustand, in dem die Öffnung des Bypassdurchgangs 35 geöffnet ist, hinreichend reduziert werden. Da der Abstandhalter 67 aus dem Grafitwerkstoff angefertigt ist, ist es insbesondere auch möglich, den Abstandhalter 67 dazu zu veranlassen, seine interne Dämpfungswirkung auszuüben und dadurch die Vibrationen des Ventils 57 in einem Zustand, in dem die Öffnung des Bypassdurchgangs 35 geöffnet ist, in einem hinreichenderen Maße zu reduzieren.
Außerdem ist die ringförmige Schutzwand 69 auf der Rückfläche der Dichtungsscheibe 65 derart ausgebildet, dass sie den Abstandhalter 67 umgibt, und die Stirnfläche der Schutzwand 69 liegt der Vorderfläche der Befestigungszunge 53 gegenüber. Wenn der Abstandhalter 67 während des Betriebs des Fahrzeug-Turboladers 1 teilweise beschädigt wird, kann daher verhindert werden, dass Bruchstücke und dergleichen des Abstandhalters 67 nach außerhalb der Schutzwand 69 fließen.
Die vorliegende Erfindung kann daher die Vibrationen des Ventils 57 in einem Zustand, in dem die Öffnung des Gasdurchgangs 35 geöffnet ist, in einem hinreichenderen Maße reduzieren. Demzufolge ist es möglich, ein Auftreten von Rattergeräusch zu eliminieren oder das Rattergeräusch zu minimieren und eine weitgehende Geräuschlosigkeit in einem sich bewegenden Fahrzeug zu gewährleisten.
Wenn der Abstandhalter 67 während des Betriebs des Fahrzeug-Turboladers 1 teilweise beschädigt wird, kann außerdem verhindert werden, dass Bruchstücke und dergleichen des Abstandhalters 67 nach außerhalb der Schutzwand 69 fließen. Daher ist es möglich, Schäden an einem Abgassystem, wie dem Katalysator, hinreichend zu verhindern.
Modifizierte Beispiele der Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf 5(a), 5(b), 6(a) und 6(b) beschrieben.
Wie in 5(a) dargestellt, umfasst ein Wastegateventil 37A gemäß einem ersten modifizierten Beispiel der Ausführungsform mehrere Abstandhalter 67. Hierbei sind die die Abstandhalter 67 aufgestapelt. Dies ermöglicht es, die Kontaktfläche zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge 53 weiter zu vergrößern und die Reibungsfrequenz oder die Reibungskraft zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge 53 weiter zu erhöhen.
Wie in 5(b) dargestellt, ist bei einem Wastegateventil 37B gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel das keine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine ringförmige Schutzwand 71 auf der Vorderfläche (die obere Seitenfläche in 5(b)) der Befestigungszunge 53 mithilfe von Senken derart ausgebildet, dass die Schutzwand 71 den Abstandhalter 67 umgibt, anstatt dass die ringförmige Schutzwand 69 (siehe 1 (b)) auf der Rückfläche (die untere Seitenfläche in 5(b)) der Dichtungsscheibe 65 ausgebildet ist. In dem zweiten modifizierten Beispiel sind die Höhe der Schutzwand 71 und die Dicke (Höhe) des Abstandhalters 67 derart eingestellt, dass es dem Abstandhalter 67 ermöglicht wird, mit jedem von der Befestigungszunge 53 und der Dichtungsscheibe 65 in Kontakt zu kommen. Wenn ein dem Abstandhalter 67 und der Schutzwand 71 gegenüberliegender Abschnitt auf der Rückfläche der Dichtungsscheibe 65 eine einzige flache Fläche ist, ist insbesondere die Dicke des Abstandhalters 67 größer gleich der Höhe der Schutzwand 71. Stattdessen kann der einem Spitzenendabschnitt der Schutzwand 71 gegenüberliegende Abschnitt auf der Rückfläche der Dichtungsscheibe 65 mit einem vertieften Abschnitt (ein Stufenabschnitt, ein Rillenabschnitt oder dergleichen) (nicht dargestellt) versehen sein, der ein Einsetzen des Spitzenendabschnitts ermöglicht. Alternativ kann auf mindestens einer Fläche von der Vorderfläche der Befestigungszunge 53 und der Rückfläche der Dichtungsscheibe 65 der dem Abstandhalter 67 entsprechende Abschnitt mit einem hervorstehenden Abschnitt (ein Stufenabschnitt) (nicht dargestellt) versehen sein, der zum Abstandhalter 67 hin hervorsteht. In diesen Fällen (eine Kombination davon inbegriffen) ist der Betrag der Dicke willkürlich bestimmt, solange der Abstandhalter 67 eine hinreichende Dicke aufweist, um mit der Befestigungszunge 53 in Kontakt zu kommen.
Wie in 6(a) und 6(b) dargestellt, ist bei jedem von Wastegateventilen 37C und 37D eines dritten und eines vierten modifizierten Beispiels der Ausführungsform ein ringförmiger Abstandhalter 73 zwischen der Befestigungszunge 53 und dem Ventilkörper 61 in Axialrichtung des Ventilschafts 63 vorgesehen, anstatt dass der ringförmige Abstandhalter 67 (siehe 1 (b)) zwischen der Dichtungsscheibe 65 und der Befestigungszunge 53 in Axialrichtung des Ventilschafts 63 vorgesehen ist. Wie im Fall des Abstandhalters 67 führt der Ventilschaft 63 durch den Abstandhalter 73 hindurch. Indessen ist der Abstandhalter 73 aus einem Grafitwerkstoff angefertigt. Aus diesem Grund ist eine Kontaktfläche (eine Reibungsfläche) zwischen der Befestigungszunge 53 und dem Ventilkörper 61 vergrößert, wodurch eine Reibungsfrequenz oder eine Reibungskraft zwischen der Befestigungszunge 53 und dem Ventilkörper 61 erhöht ist. Folglich können Vibrationen des Ventils 57 in einem Zustand, in dem die Öffnung des Bypassdurchgangs 35 geöffnet ist, hinreichend reduziert werden.
Wie in 6(a) dargestellt, ist bei einem Wastegateventil 37C gemäß einem dritten modifizierten Beispiel der Ausführungsform eine ringförmige Schutzwand 75 auf der Vorderfläche (eine obere Seitenfläche in 6(a)) des Ventilkörpers 61 mithilfe von Senken derart ausgebildet, dass die Schutzwand 75 den Abstandhalter 73 umgibt, anstatt dass die ringförmige Schutzwand 69 (siehe 1 (b)) auf der Rückfläche (die untere Seitenfläche in 6(a)) der Dichtungsscheibe 65 ausgebildet ist. Eine Stirnfläche der Schutzwand 75 liegt der Rückfläche der Befestigungszunge 53 gegenüber. Hierbei sind im Hinblick auf die Höhe der Schutzwand 75 und die Dicke (Höhe) des Abstandhalters 73 diese Bauelemente derart eingestellt, dass es dem Abstandhalter 73 ermöglicht wird, mit jedem von der Befestigungszunge 53 und dem Ventilkörper 61 in Kontakt zu kommen (Reibung zu erzeugen). Wenn die dem Abstandhalter 73 und der Schutzwand 75 gegenüberliegende Fläche der Befestigungszunge 53 eine einzelne flache Fläche ist, ist insbesondere die Dicke des Abstandhalters 73 größer gleich der Höhe der Schutzwand 75. Stattdessen kann der einem Spitzenendabschnitt der Schutzwand 75 entsprechende Abschnitt auf der Rückfläche der Befestigungszunge 53 mit einem vertieften Abschnitt (ein Stufenabschnitt, ein Rillenabschnitt oder dergleichen) (nicht dargestellt) versehen sein, der ein Einsetzen des Spitzenendabschnitts ermöglicht. Alternativ kann auf mindestens einer Fläche von der Rückfläche der Befestigungszunge 53 und der Vorderfläche des Ventilkörpers 61 der dem Abstandhalter 73 entsprechende Abschnitt mit einem hervorstehenden Abschnitt (ein Stufenabschnitt) (nicht dargestellt) versehen sein, der zum Abstandhalter 73 hin hervorsteht. In diesen Fällen (eine Kombination davon inbegriffen) ist der Betrag der Dicke willkürlich bestimmt, solange der Abstandhalter 73 eine hinreichende Dicke aufweist, um mit der Befestigungszunge 53 in Kontakt zu kommen.
Wie in 6(b) dargestellt, ist bei einem Wastegateventil 37D gemäß einem vierten modifizierten Beispiel der Ausführungsform eine ringförmige Schutzwand 77 auf der Rückfläche (die untere Seitenfläche in 6(b)) der Befestigungszunge 53 mithilfe von Senken derart ausgebildet, dass die Schutzwand 77 den Abstandhalter 73 umgibt, anstatt dass die ringförmige Schutzwand 69 (siehe 1 (b)) auf der Rückfläche (die untere Seitenfläche in 6(a)) der Dichtungsscheibe 65 ausgebildet ist. Eine Stirnfläche der Schutzwand 77 liegt einer Vorderfläche (die obere Seitenfläche in 6(b)) des Ventilkörpers 61 gegenüber. Hierbei sind im Hinblick auf die Höhe der Schutzwand 77 und die Dicke (Höhe) des Abstandhalters 73 diese Bauelemente derart eingestellt, dass es dem Abstandhalter 73 ermöglicht wird, mit jedem von der Befestigungszunge 53 und dem Ventilkörper 61 in Kontakt zu kommen (Reibung zu erzeugen). Wenn die dem Abstandhalter 73 und der Schutzwand 77 gegenüberliegende Fläche des Ventilkörpers 61 eine einzelne flache Fläche ist, ist insbesondere die Dicke des Abstandhalters 73 größer gleich der Höhe der Schutzwand 77. Sattdessen kann der einem Spitzenendabschnitt der Schutzwand 77 entsprechende Abschnitt auf der Vorderfläche des Ventilkörpers 61 mit einem vertieften Abschnitt (ein Stufenabschnitt, ein Rillenabschnitt oder dergleichen) (nicht dargestellt) versehen sein, der ein Einsetzen des Spitzenendabschnitts ermöglicht. Alternativ kann auf mindestens einer Fläche von der Rückfläche der Befestigungszunge 53 und der Vorderfläche des Ventilkörpers 61 der dem Abstandhalter 73 entsprechende Abschnitt mit einem hervorstehenden Abschnitt (ein Stufenabschnitt) (nicht dargestellt) versehen sein, der zum Abstandhalter 73 hin hervorsteht. In diesen Fällen (eine Kombination davon inbegriffen) ist der Betrag der Dicke willkürlich bestimmt, solange der Abstandhalter 73 eine hinreichende Dicke aufweist, um mit dem Ventilkörper 61 in Kontakt zu kommen.
Die Funktionsweise und Wirkung, die ähnlich den vorstehend beschriebenen sind, können ebenfalls erzielt werden, indem ein beliebiges der Wastegateventile 37A bis 37D gemäß dem ersten bis dem vierten modifizierten Beispiel anstelle des Wastegateventils 37 der Ausführungsform verwendet wird. Indessen kann der Abstandhalter 73 des Wastegateventils 37C gemäß dem dritten modifizierten Beispiel jedem von dem Wastegateventil 37 gemäß der Ausführungsform und den Wastegateventilen 37A und 37B gemäß dem ersten und dem zweiten modifizierten Beispiel der Ausführungsform hinzugefügt werden. Gleichermaßen kann eine beliebige von der Schutzwand 75 des Wastegateventils 37C gemäß dem dritten modifizierten Beispiel und der Schutzwand 77 des Wastegateventils 37D gemäß dem vierten modifizierten Beispiel jedem der vorstehend erwähnten Wastegateventile hinzugefügt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibungen der vorstehend erwähnten Ausführungsform und der modifizierten Beispiele beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weisen durch Vornehmen geeigneter Änderungen ausgeführt werden, zum Beispiel indem ein Wastegateventil (nicht dargestellt), das zum Öffnen und Schließen einer Öffnung eines in einem an die Gaseinführöffnung 27 des Turbinengehäuses 23 in einem Verbindungszustand angeschlossenen Abgaskrümmer (nicht dargestellt) ausgebildeten Bypassdurchgangs (nicht dargestellt) ausgelegt ist, an einer geeigneten Position des Abgaskrümmers vorgesehen ist, anstatt dass das zum Öffnen und Schließen des Bypassdurchgangs 35 ausgelegte Wastegateventil 37 an der geeigneten Position des Turbinengehäuses 23 vorgesehen ist.
Der Umfang von Rechten, die von der vorliegenden Erfindung umfasst sind, ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Mit anderen Worten ist die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung dieser Patentanmeldung nicht nur auf das vorstehend beschriebene Wastegateventil 37 und dergleichen beschränkt, sondern ist ebenfalls auf zum Beispiel Umschaltventilvorrichtungen (nicht dargestellt), wie in der japanischen Gebrauchsmustereintragung JP S61- 33 923 U , der japanischen Patentanmeldung JP 2001 - 263 078 A und dergleichen offenbart, anwendbar, die derart ausgelegt sind, dass sie zwischen einem Zustand des Zuführens und einem Zustand gestoppter Zufuhr eines Abgases zu einem bestimmten Turbinenspiralgang von mehreren innerhalb eines Turbinengehäuses (nicht dargestellt) ausgebildeten Turbinenspiralgängen (nicht dargestellt) umschalten. Indessen ist die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung gemäß dieser Patentanmeldung auch auf zum Beispiel Umschaltventilvorrichtungen (nicht dargestellt), wie in den japanischen Patentanmeldungen JP 2010 - 209 688 A , JP 2011 - 106 358 A und dergleichen offenbart, anwendbar, die derart ausgelegt sind, dass sie zwischen einem Zustand des Zuführens und einem Zustand gestoppter Zufuhr eines Abgases zu einem von mehreren Turbinengehäusen (nicht dargestellt) umschalten. Demzufolge kann die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung dieser Patentanmeldung je nach einer Einrichtung, die die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung einsetzt, auch zum Erhöhen des Durchflusses des der Turbinenradseite zuzuführenden Abgases verwendet werden. Indessen ist der Steller in der Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung dieser Patentanmeldung nicht nur auf den vorstehend beschriebenen Steller 47, der die Membran verwendet, beschränkt, sondern er kann ebenfalls ein beliebiger elektrischer Steller, der einen Motor verwendet, ein hydraulischer Antrieb und dergleichen sein.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Die vorliegende Erfindung kann Vibrationen eines Ventils in einem Zustand, in dem eine Öffnung eines Gasdurchgangs geöffnet ist, hinreichend reduzieren, wodurch ein Auftreten von Rattergeräusch eliminiert wird oder das Rattergeräusch minimiert wird. Daher kann die vorliegende Erfindung eine Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung und einen Turbolader 1 schaffen, die in der Lage sind, die Geräuschlosigkeit eines sich bewegenden Fahrzeugs zu verbessern.

Claims

Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung, die in einem Turbolader (1) verwendet wird, in dem ein Gasdurchgang innerhalb eines Turbinengehäuses (23) oder innerhalb eines in einem Verbindungszustand an das Turbinengehäuse (23) angeschlossenen Anschlusskörpers ausgebildet ist, um einen variablen Durchfluss eines einer Turbinenradseite zuzuführenden Abgases zu erzielen, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Gasdurchgangs ausgelegt ist, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung umfasst: eine Stange (41), die von einer durch eine Außenwand des Turbinengehäuses (23) oder des Anschlusskörpers hindurchführenden Stützöffnung (39) drehbar gestützt ist, wobei die Stange (41) einen Basisendabschnitt aufweist, der nach außerhalb des Turbinengehäuses (23) oder des Anschlusskörpers hinausragt, ein Verbindungselement (45), das an dem Basisendabschnitt der Stange (41) einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass es von einem Steller (47) angesteuert wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um eine Mittelachse der Stange (41) zu schwingen, ein Befestigungselement (49), das an der Stange (41) einstückig vorgesehen ist und eine durch das Befestigungselement (49) hindurchführende Befestigungsöffnung umfasst, ein Ventil (57), das derart vorgesehen ist, dass es in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement (49) eingepasst ist, und dem Spiel an dem Befestigungselement (49) eingeräumt wird, wobei das Ventil (57) aufweist: einen Ventilkörper (61), der in der Lage ist, mit einem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Gasdurchgangs in Kontakt zu kommen und von ihm getrennt zu werden, und einen Ventilschaft (63), der in der Mitte des Ventilkörpers (61) einstückig angeformt ist und in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement (49) eingepasst ist, eine Umklammerung (65), die an einem Spitzenendabschnitt des Ventilschafts (63) einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass sie eine Trennung des Ventils (57) vom Befestigungselement (49) verhindert, einen Abstandhalter (67, 73), der in einem Abschnitt des Ventilschafts (63) zwischen der Umklammerung (65) und dem Befestigungselement (49) vorgesehen ist, und eine Schutzwand (69), die an der Umklammerung (65) derart ausgebildet ist, dass die Schutzwand (69) den Abstandhalter umgibt (67, 73).
Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung, die in einem Turbolader (1) verwendet wird, in dem ein Gasdurchgang innerhalb eines Turbinengehäuses (23) oder innerhalb eines in einem Verbindungszustand an das Turbinengehäuse (23) angeschlossenen Anschlusskörpers ausgebildet ist, um einen variablen Durchfluss eines einer Turbinenradseite zuzuführenden Abgases zu erzielen, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Gasdurchgangs ausgelegt ist, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung umfasst: eine Stange (41), die von einer durch eine Außenwand des Turbinengehäuses (23) oder des Anschlusskörpers hindurchführenden Stützöffnung (39) drehbar gestützt ist, wobei die Stange (41) einen Basisendabschnitt aufweist, der nach außerhalb des Turbinengehäuses (23) oder des Anschlusskörpers hinausragt, ein Verbindungselement (45), das an dem Basisendabschnitt der Stange (41) einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass es von einem Steller (47) angesteuert wird, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung um eine Mittelachse der Stange (41) zu schwingen, ein Befestigungselement (49), das an der Stange (41) einstückig vorgesehen ist und eine durch das Befestigungselement (49) hindurchführende Befestigungsöffnung umfasst, ein Ventil (57), das derart vorgesehen ist, dass es in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement (49) eingepasst ist, und dem Spiel an dem Befestigungselement (49) eingeräumt wird, wobei das Ventil (57) aufweist: einen Ventilkörper (61), der in der Lage ist, mit einem Ventilsitz auf der Öffnungsseite des Gasdurchgangs in Kontakt zu kommen und von ihm getrennt zu werden, und einen Ventilschaft (63), der in der Mitte des Ventilkörpers (61) einstückig angeformt ist und in die Befestigungsöffnung im Befestigungselement (49) eingepasst ist, eine Umklammerung (65), die an einem Spitzenendabschnitt des Ventilschafts (63) einstückig vorgesehen ist und derart ausgelegt ist, dass sie eine Trennung des Ventils (57) vom Befestigungselement (49) verhindert, einen in einem Abschnitt des Ventilschafts (63) zwischen dem Befestigungselement (49) und dem Ventilkörper (61) vorgesehen ist, und eine an mindestens einem von dem Befestigungselement (49) und dem Ventilkörper (61) derart ausgebildet ist, dass die umgibt.
Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstandhalter (67, 73) aus einem Grafitwerkstoff angefertigt ist.
Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung eine Vielzahl von den Abstandhaltern (67, 73) umfasst und die Abstandhalter (67, 73) aufgestapelt sind.
Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gasdurchgang ein derart ausgelegter Bypassdurchgang (35) ist, dass er einen Teil des Abgases dazu veranlasst, das Turbinenrad (25) zu umgehen.
Fahrzeug-Turbolader, der derart ausgelegt ist, dass er Luft, die einem Motor zuzuführen ist, unter Verwendung von Energie eines Abgases des Motors auflädt, wobei der Fahrzeug-Turbolader die Ventilvorrichtung zur variablen Durchflussgestaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.