DE60115514T2 - Turbolader mit veränderlicher Kapazität - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Turbolader mit variabler Kapazität, der die Menge des Abgases steuern kann, welches in die Turbinenkammer eingeführt wird, indem Düsenschaufeln betätigt werden. Insbesondere betrifft sie eine Verbesserung des Düsen-Antriebsmechanismus, um die Verstellung des Stellgliedes, welches die Düsenschaufeln betätigt, auf die Düsenschaufeln zu übertragen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Turbolader ist ein effektives Mittel zum Erhöhen der Ausgabeleistung eines Verbrennungsmotors. Eine Turbine wird durch das Abgas des Motors gedreht, und ein Kompressor, der auf dieselbe Welle montiert ist wie die Turbine, erhöht den Druck der Luft, die dem Motor zugeführt wird. Turbolader werden gegenwärtig in einer Vielfalt von Motoren installiert. Jedoch variiert die Flussrate des Abgases mit der Drehzahl des Motors. Die Flussrate des Abgases, welches tatsächlich von dem Motor zugeführt wird, wird nicht immer diejenige sein, die gebraucht wird, um die idealen Betriebsbedingungen für den Verdichter hervorzurufen. Um diese Situation zu berichtigen und es zu gestatten, dass die Kapazität des Turboladers möglichst vorteilhaft verwendet wird, wurde der Turbolader mit variabler Kapazität entwickelt. Bei einem Turbolader mit variabler Kapazität wird der Fluss des Abgases in die Turbinenkammer gemäß dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors reguliert.
  • Diese Art von variablem Turbolader hat eine Reihe von Düsenschaufeln in der Düseneinheit der Turbine, die sich in einem Gehäuse befindet. Die Düsenschaufeln, die an der Düsenwelle vorgesehen sind, sind so gelagert, dass sie sich zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position drehen können. Die Düsenwelle ist über einen Hebel mit einer Verbindungsplatte verbunden, die eine Torus- oder Doughnut-Form hat. Die Verbindungsplatte dreht sich frei auf der Drehachse der Turbine. Ein Aktuator oder Stellglied auβerhalb des Gehäuses bewirkt über einen Transmissionsmechanismus dass sich die Verbindungsplatte dreht. Wenn sich die Verbindungsplatte dreht, werden die Düsenschaufeln synchron betätigt, wobei sie sich kontinuierlich zwischen der offenen und der geschlossenen Position bewegen, um den Öffnungsgrad der Düsenschaufeln einzustellen.
  • Bei dem Düsenantriebsmechanismus zum Antreiben der Düsenschaufeln gemäß dem Stand der Technik wird die Drehwirkung der Verbindungsplatte nicht sanft bzw. leichtgängig in die Drehwirkung bzw. Drehung der Düsenschaufeln übertragen. Um die erwünschte Wirkung der Verbindungsplatte zu erreichen, muss das Stellglied außerhalb des Gehäuses des variablen Turboladers groß genug sein, um eine geeignete Kraft hervorzurufen.
  • Die JP 60116830A offenbart einen Turbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die US-A-4,726,744 und die JP 60201006A beschreiben ähnliche Turbolader.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die technische Aufgabe, mit der sich diese Erfindung befasst, besteht darin, diesen Mangel am Stand der Technik zu beheben. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Turbolader anzugeben, der einen Düsenantriebsmechanismus für die Verbindungsplatte hat, der sämtliche Düsenschaufeln sanft bzw. leichtgängig und synchron betätigen kann.
  • Der Turbolader mit variabler Kapazität, der den Öffnungsgrad der Düsenschaufeln steuert, hat gemäß dieser Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Die Düsenschaufeln sind so gelagert, dass die Düsenschaufeln frei für eine Drehung auf den Düsenwellen zwischen der offenen und der geschlossenen Position sind, und die Düsenschaufeln sind mit Hebeln verbunden, die mit den Düsenwellen korrespondieren, so dass sie sich gemeinsam mit den Hebeln drehen, wobei ein jeder Ansatz an dem Ende eines jeden Hebels mit einer Welle versehen ist, die parallel zur Düsenwelle sind. Die Wellen in den Düsenschaufeln sind mit länglichen Löchern bzw. Öffnungen in der Verbindungsplatte derart in Eingriff, dass sie für eine Schwingbewegung frei sind, und dadurch mit der Verbindungsplatte verbunden.
  • Wenn sich die Verbindungsplatte dreht, gibt es somit eine Komponente in der erzeugten Kraft, die auf die Verbindungsplatte an dem Kontaktpunkt der Welle mit dem Loch wirkt und die Welle in radialer Richtung schiebt. Die Wellen der Hebel können sich in den Löchern in der Verbindungsplatte leichtgängig in radialer Richtung bewegen, und die Verbindungsplatte kann leicht betätigt werden.
  • Der Turbolader dieser Erfindung hat ein gekrümmtes längliches Loch. Die gekrümmte Mittellinie, die in der Längsrichtung entlang dem länglichen Loch verläuft, ist entlang einer Bogentangente an die geneigte gerade Linie gekrümmt, die sich unter einem gegebenen Winkel bezogen auf den Radius der Verbindungsplatte erstreckt.
  • Bei der oben offenbarten Erfindung ist ein jedes der länglichen Löcher in der Verbindungsplatte, die die Wellen der Hebel aufnehmen, entlang einer Bogentangente an eine Linie gekrümmt, die sich unter einem gegebenen Winkel zu einem der Radien von dem Drehzentrum der Verbindungsplatte erstreckt. Wenn sich die Verbindungsplatte dreht, ist die Komponente der Schubkraft auf die Welle, die in radialer Richtung wirkt, größer als beim Stand der Technik. Dies gestattet es den Wellen der Hebel, sich sanfter bzw. leichtgängiger in radialer Richtung innerhalb der Löcher in der Verbindungsplatte zu bewegen.
  • Der Turbolader mit variabler Kapazität hat einen Transmissionsmechanismus zum Übertragen der Wirkung des Stellgliedes auf die Verbindungsplatte. Der Übertragungsmechanismus umfasst ein Verbindungselement bzw. Verbindungselement, ein Schwingelement, welches mit dem Verbindungselement verbunden ist, sowie ein Verbindungsteil, welches zwischen dem Schwingelement und der Verbindungsplatte angeordnet ist und dazu dient, den Transmissionsmechanismus mit der Verbindungsplatte zu verbinden. Auf diese Weise wird die lineare Bewegung des Stellgliedes mit Hilfe des Verbindungselementes in eine Schwingbewegung des Schwingelementes umgewandelt, und dann weiter durch das Verbindungsteil, welches sich in einem Bogen um die Achse der Welle des Schwingelementes herum bewegt, in eine Drehung der Verbindungsplatte umgewandelt.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1 ist eine Seitenansicht des Äußeren des Turboladers mit variabler Kapazität.
  • 2 ist ein Querschnitt einer Turbinenkammer.
  • 3 ist eine teilweise ausgeschnittene Vorderansicht des Turboladers mit variabler Kapazität von 1.
  • 4 ist eine Vergrößerung eines Abschnitts aus 3. Sie zeigt den Transmissionsmechanismus, der die Wirkung des Stellgliedes auf die Verbindungsplatte überträgt, und die Elemente, die diese beiden verbinden.
  • 5 ist eine Draufsicht auf die in 4 gezeigte Verbindungsplatte.
  • 6 ist eine vergrößerte Ansicht des länglichen Lochs auf der Verbindungsplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform (nicht Teil dieser Erfindung).
  • 7 ist eine Teildraufsicht der Verbindungsplatte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung.
  • 8 ist eine Explosionsansicht des Transmissionsmechanismus zum Übertragen auf die Verbindungsplatte.
  • Bei diesen Zeichnungen bezeichnet 10 ein Turbinengehäuse, 50 ist ein Stellglied, 52 ist eine Stange, 54 ist ein Verbindungs- oder Verbindungselement, 104 ist eine Düsenschaufel, 112 ist eine Verbindungs- oder Verbindungsplatte, 112d ist ein längliches Loch auf der Verbindungsplatte, 112d'' ist ein längliches Loch gemäß der bevorzugten Ausführungsform, 114 ist ein Hebel, 120 ist Schwingelement, 130 ist eine Brücke und 140 ist eine Rolle.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • In diesem Abschnitt werden wir mehrere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschreiben. 1 zeigt die äußere Gestalt eines Turboladers 10 mit variabler Kapazität. Der Turbolader 10 mit variabler Kapazität umfasst ein Gehäuse, welches ein Turbinengehäuse 20, ein Kompressorgehäuse 40 und ein Hauptgehäuse 30 umfasst, welches sich zwischen dem Turbinengehäuse 20 und dem Kompressorgehäuse 40 befindet. Das Turbinengehäuse 20 hat eine Einlassöffnung 22 und eine Auslassöffnung 24. Das Kompressorgehäuse 40 hat eine Einlassöffnung 44 und eine Auslassöffnung 42.
  • Außerhalb der Gehäuse 20, 30 und 40 befindet sich ein Stellglied 50, welches die Düsenschaufeln (welche in Kürze erläutert werden) antreibt. Das Stellglied 50 benutzt Luftdruck, bzw. benutzt genauer gesagt den Unterdruck der Luft, welche in den Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) eingesaugt wird, an welchem der Turbolader 10 mit variabler Kapazität installiert ist, um zu verursachen, dass sich die Stange 52 nach vorne und nach hinten bewegt. Es ist jedoch bei dieser Erfindung möglich, das Stellglied durch irgendeine Art von Stellglied oder Aktuator zu ersetzen, welches bzw. welcher auf die gleiche Weise funktioniert, wie beispielsweise durch einen aktiven Druckaktuator oder einen magnetischen Aktuator.
  • Die Turbinenkammer, insbesondere das Hauptgehäuse, ist in 2 gezeigt. Wie in 2 zu sehen ist, ist eine Turbinenwelle 32 im Hauptgehäuse 30 so gelagert, dass sie sich frei drehen kann. Die Turbine 28, welche an einem Ende der Turbinenwelle 32 montiert ist, befindet sich in dem Turbinengehäuse 20. Das Abgas aus dem Verbrennungsmotor wird von der Einlassöffnung 22 in das Turbinengehäuse 20 geleitet. Es wird der Turbine 28 durch einen Schraubenkanal 26, der in dem Inneren des Turbinengehäuses 20 gebildet ist, und durch eine Düseneinheit 100 zugeführt, welche den Einlass zur Turbine 28 bildet. Nachdem es die Turbine 28 angetrieben hat, wird das Abgas, welches zugeführt wurde, durch die Auslassöffnung 24 ausgegeben.
  • Die Düseneinheit 100 umfasst eine Montageplatte 102, welche an dem Turbinengehäuse 20 befestigt ist, und eine Seitenplatte 106, welche der Montageplatte 102 zugewandt ist und in axialer Richtung montiert ist. Eine Reihe von Düsenschaufeln 104 ist zwischen den beiden Platten in regelmäßigen Intervallen entlang des Wellenumfangs angeordnet. An der Basis der Düsenschaufeln 104 befindet sich ein Wellenbereich 104a, welcher an der Montageplatte 102 so montiert ist, dass der Bereich 104a frei für eine Drehung der Schaufeln zwischen der offenen und der geschlossenen Position ist. Das Ende 104b eines jeden Wellenbereichs 104a der Düsenschaufel-Anordnung 104 geht in axialer Richtung durch die Montageplatte 102. Die Wellen sind mit den verschiedenen Hebeln 114 verbunden, die den Düsenschaufeln entsprechen (siehe 3 und 4). Die Düsenschaufel 104 dreht sich über die Düsenwelle 104a entsprechend der Drehung des Hebels 114. Ein jeder Hebel 114 hat eine Öffnung 114b, um das Ende 104b eines der Wellenbereiche 104a aufzunehmen, und einen Ansatz, Wellenbereich 114a, auf der der Öffnung bzw. dem Loch 114b gegenüberliegenden Seite.
  • Die Welle 114a des Hebels 114 kann in dem länglichen Loch 112d entlanggleiten, welches unter regelmäßigen Intervallen entlang des Umfangs einer Verbindungsplatte 112 vorgesehen ist. Auf der Seite der Montageplatte 102, die der Düseneinheit 100 gegenüberliegt, befindet sich ein zylindrischer Ansatz 102a. Eine ringförmige Verbindungsplatte 112 (siehe 5) ist so an dem Ansatz 102a montiert, dass sie sich auf der Drehachse der Turbine 28 frei drehen kann. Die Verbindungsplatte 112 hat eine Reihe von länglichen Löchern 112d unter regelmäßigen Intervallen entlang ihres Umfangs, um die Wellenbereiche 114a der Hebel 114 aufzunehmen. Ferner hat die Verbindungsplatte 112 auf derselben Fläche einen trapezförmigen verlängerten Abschnitt 112a auf einer Seite. Das Ende des verlängerten Abschnitts 112a ist in zwei Abschnitte unterteilt, um Arretierarme 112c zu bilden. Die beiden Arme 112c bilden eine rechtwinklige Ausnehmung 112b.
  • Wie in 5 und 6 durch die gestrichelte Linie mit zwei Punkten gezeigt ist, ist im Stand der Technik das längliche Loch 112d' der Verbindungsplatte 112 auf einem Radius des Drehzentrums der Verbindungsplatte 112 ausgebildet, d.h., es ist auf einem Radius eines Kreises ausgebildet, dessen Mitte das Drehzentrum O (Turbinenwelle) der Turbinenwelle 28 in dem variablen Turbolader 10 bildet. Wie wir erläutert haben, muss das Stellglied 50 bei dieser Art von Aufbau aus dem Stand der Technik in der Lage sein, eine erhebliche Kraft aufzubringen, weil sich die Verbindungsplatte 12 nicht leicht betätigen lässt. Um dieses Problem anzugehen, ist bei dieser Ausführungsform die Mittellinie r, welche längs durch das längliche Loch 112d der Verbindungsplatte 112 verläuft, um einen Winkel α bezüglich einer Linie R geneigt, welche durch die Mitte des länglichen Lochs 112d und die Mitte 0 der Turbine 28 verläuft. Dieser Aufbau gestattet es der Verbindungsplatte 112, sich widerstandsarm zu drehen und verringert die Last, die auf das Stellglied 50 wirkt.
  • Der Turbolader 10 mit variabler Kapazität dieser Ausführungsform hat außerdem einen Übertragungsmechanismus, um die Betätigung des Stellgliedes oder Aktuators 50 auf die Verbindungsplatte 112 zu übertragen. Der Übertragungsmechanismus umfasst eine Stange 52 des Stellgliedes 50, ein Verbindungselement 54 (siehe 1), welches mit dem Ende der Stange 52 durch einen Stift 50a verbunden ist, ein Schwingelement 120 (siehe 2 und 8), welches mit dem Verbindungselement 54 verbunden ist, und eine Rolle 140 und eine Brücke 130, die sich zwischen dem Element 120 und der Verbindungsplatte 112 befinden, und die dazu dienen, den Übertragungsmechanismus mit der Verbindungsplatte 112 zu verbinden.
  • Wie in 8 zu sehen ist, umfasst das Schwingelement 120 einen Arm 122, eine Welle 124, welche sich entlang einer gegebenen Achse O von einem Ende des Arms 122 erstreckt und von dem Turbinengehäuse 20 durch eine Muffe 118 derart gelagert ist, dass sie sich frei drehen kann, einen Verbinder 128, der sich an dem Ende der Welle 124 befindet und koaxial mit dieser ist und mit dem Verbindungselement 54 derart verbunden ist, dass er sich relativ zum Verbindungselement nicht bewegen kann, und einen Stift 126, welcher sich von der Seite des Arms 122, die der Welle 124 gegenüberliegt, erstreckt und parallel zu dieser Welle ist. Das Schwingelement 120 kann aus einem metallischen Material hergestellt sein, beispielsweise aus Edelstahl. Idealerweise sollte es einstückig aus austenitischem Edelstahl hergestellt sein. Das Schwingelement 120, der Arm 122, die Welle 124, der Verbinder 128 und der Stift 126 können separat ausgebildet und zusammengeschweißt sein.
  • Wie in 7 gezeigt ist, umfasst die Brücke 130 zwei ebene Platten 132, die parallel zueinander mit einem geringen Zwischenraum dazwischen angeordnet sind, und eine Mitteleinheit 134, die die beiden Platten 132 verbindet. An der Mitteleinheit 134 ist zwischen den zwei Platten 132 eine Rille 136 ausgebildet, in welche die Arretierarme 112c der Verbindungsplatte 112 eingreifen. Ein Teil der Brücke 130, darunter die Mitteleinheit 134, ist zur Mitte der Brücke hin entfernt, um einen Ausschnittsabschnitt 138 zu bilden. Die beiden gegenüberliegenden Flächen sind parallel zueinander und gleiten gegeneinander. Wie in 8 zu sehen ist, wird, wenn der Übertragungsmechanismus zusammengesetzt wird, die Arretiereinheit ausgebildet, wenn der Ausschnittsabschnitt 138 in die Rolle 140 hineingeht, welche auf dem Stift 126 des Schwingelementes 120 montiert ist. Die Brücke 130 kann aus einem metallischen Material hergestellt sein, beispielsweise aus austenitischem Edelstahl.
  • Wie in 8 gezeigt ist, ist die Rolle 140 ungefähr zylindrisch, wobei der Durchmesser ihrer Öffnung etwas größer als der Außendurchmesser des Stiftes 126 ist. Der Außendurchmesser der Rolle ist etwas geringer als der Zwischenraum zwischen den Gleitflächen 138 der Brücke 130. Die Rolle 140 kann aus einem metallischen Material hergestellt sein, beispielsweise aus martensitischem Edelstahl.
  • In diesem Abschnitt werden wir erläutern, wie diese Ausführungsform funktioniert.
  • Wenn der Verbrennungsmotor betrieben wird, wird entsprechend seiner Drehzahl und dem Öffnungsgrad seiner Drosselung ein negativer Einlassdruck erzeugt, und dann wird der Druck durch ein Magnetventil gesteuert, um ihn zu dem Stellglied 50 zu übertragen. Das Stellglied 50 arbeitet diesem Druck entsprechend. Die Stange 52 bewegt sich in axialer Richtung entsprechend der Größe des negativen Einlassdrucks in axialer Richtung nach vorne und nach hinten (in 1 nach links und rechts). Wenn die Stange 52 betätigt wird, dreht sich in Antwort darauf das Verbindungselement 54 auf der Welle 124 des Schwingelementes 120. Wie in 1 zu sehen ist, befindet sich das Verbindungselement 54, welches mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, mit einem Bolzen 56a in Kontakt, der sich oben auf einem Anschlag 56 befindet. An diesem Punkt sind die Schaufeln 104 in der offenen Position, der Position, die die maximale Öffnung der Düse hervorruft. Wenn der Motor mit einer niedrigen Drehzahl betrieben wird oder die Drossel nur etwas geöffnet ist, zieht das Stellglied 50 die Stange 52 zurück. Wenn die Stange 52 so weit wie möglich zurückgezogen ist, bewegt sich das Verbindungselement 54 in eine Position, in der es mit einem Bolzen 56b auf dem unteren Abschnitt des Anschlags 56 in Kontakt ist, wie durch die gepunkteten Linien gezeigt ist. An diesem Punkt sind die Düsenschaufeln 104 in der Position, die die geringste Düsenöffnung hervorruft.
  • Auf diese Weise wird die lineare Bewegung der Stange 52 durch das Verbindungselement 54 in die Schwingbewegung des Schwingelementes 120 umgewandelt. Der Stift 126 des Elementes 120 bewegt sich in einem Bogen um die Achse O der Welle 122, wie in 4 und 5 gezeigt ist. An diesem Punkt befinden sich der Stift 126 und die Rolle 140 in dem Ausschnittsabschnitt 138 in der Brücke 130, und der Stift befindet sich zwischen der Rolle 140 und der Fläche 138a. Er gleitet nach oben und nach unten gegen die Brücke 130 in der Beziehung, die in 9 gezeigt ist, d.h., er gleitet entlang der Drehachse der Turbine 28. Gleichzeitig dreht sich die Verbindungsplatte 112 um den Umfang des Ansatzes 102a auf der Montageplatte 102 mit der Drehachse der Turbine 28 als Zentrum. Wenn sich die Verbindungsplatte 112 dreht, dreht sich der Hebel 114, der mit der Verbindungsplatte 112 verbunden ist, zusammen mit den Düsenschaufeln 104 mit der Welle 104a der Schaufeln 104 als Zentrum.
  • Die Wirkung der Wellen 114a des Hebels 114 in den Löchern 112d der Verbindungsplatte 112 kann aufgeteilt werden in eine Wirkung in Umfangsrichtung um das Drehzentrum O (6) des Hebels 114 und eine Wirkung in radialer Richtung. Bei dieser ersten Ausführungsform ist ein jedes der Löcher 112d, die die Wellen 114a des Hebels 114 aufnehmen, entlang einer Mittellinie r des länglichen Lochs 112d gebildet, welche einen gegebenen Winkel α bezüglich einem Radius R von dem Drehzentrum O der Verbindungsplatte 112 beschreibt. Wenn sich die Verbindungsplatten 112 drehen, wird von der Kraft F, die von der Verbindungsplatte 112 an den Punkt, an dem die Welle 114a mit dem Loch 112d in Kontakt ist, auf den Hebel 114 ausgeübt wird, eine Komponente Fr erzeugt, die eine jede Welle 114a entlang der Mittellinie r des Lochs 112d schiebt. Diese Komponente Fr gestattet es den Wellen 114a des Hebels 114, sich widerstandsarm in Richtung der geneigten Mittellinie der länglichen Löcher 112d der Verbindungsplatten 112 zu bewegen. Als Resultat daraus wird die Last auf das Stellglied 50 verringert. Bei der Konstruktion aus dem Stand der Technik war ein jedes Loch 112d' direkt auf einem Radius ausgebildet, so dass entweder keine Kraft erzeugt wurde, um die Wellen 114a in Richtung der geneigten Linie r innerhalb der Löcher 112d' zu bewegen, oder nur eine sehr geringe Kraft. Dieser Aufbau aus dem Stand der Technik verhinderte, dass die Verbindungsplatten 112 sanft bzw. widerstandsarm betätigt wurden.
  • In 5 und 6 sind die Löcher 112d der Verbindungsplatten 112 länglich, und die Enden der länglichen Öffnungen sind abgerundet. Jedoch könnten die Löcher 112d auch eine einfache rechteckige Form haben. Ferner sind gemäß der Erfindung die Löcher in den Verbindungsplatten 112 gekrümmt, wie durch Bezugszeichen Nr. 112d'' in 7 angezeigt ist, um mit dem Weg übereinzustimmen, der durch die Wellen 114a des Hebels 114 verfolgt wird, wenn er sich um die Welle 104a der Düsenschaufeln 104 dreht.
  • Dieser Aufbau ist für einen variablen Turbolader anwendbar, der die folgenden Merkmale hat. Die Düsenschaufeln sind mit den Verbindungsplatten mit Hilfe von Wellen verbunden, die sich parallel zur Welle der Düsenschaufeln auf dem Umfang der Verbindungsplatten befinden. Diese Wellen stehen mit länglichen Löchern in dem Hebel in Eingriff. Ein jedes der Löcher in dem Hebel ist entlang einer Bogentangente an eine Linie gekrümmt, die sich unter einem gegebenen Winkel bezogen auf einen Radius vom Drehzentrum der Verbindungsplatte erstreckt.
  • Das längliche Loch ist auf dem Umfang der Verbindungsplatte 112 vorgesehen und es ist im rechten Winkel zur Düsenwelle der Düsenschaufel gewandt. Die Welle 114a des Hebels 114 steht mit dem länglichen Loch 112d in Eingriff und gleitet innerhalb der Innenfläche des länglichen Lochs. Wie oben erwähnt wurde, kann daher die Welle 114a innerhalb des länglichen Lochs gleiten, welches entlang einer Bogentangente an eine Linie gekrümmt ist, die sich unter einem gegebenen Winkel bezogen auf einen Radius von dem Drehzentrum bzw. Drehmittelpunkt der Verbindungsplatte erstreckt.
  • Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein jedes der Löcher 112d'' der Verbindungsplatten 112 entlang einer Bogentangente an einen Radius r gekrümmt, die sich unter einem gegebenen Winkel α bezogen auf einen Radius R von dem Drehzentrum O der Verbindungsplatte 112 erstreckt. Wenn sich die Verbindungsplatte dreht, ist die Komponente der Kraft, die die Welle 114a in die Richtung des Radius R schiebt, größer als diejenige in der ersten Ausführungsform. Wenn insbesondere die Form eines jeden Lochs 112d'' in der Verbindungsplatte 112 mit der Bahn übereinstimmt, die durch die Welle 114a des Hebels 114 verfolgt wird, können die Wellen 114a des Hebels 114 sich noch sanfter bzw. widerstandsärmer in der Radialrichtung R innerhalb der Löcher 112d'' in der Verbindungsplatte 112 bewegen.
  • Wir haben nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung offenbart, jedoch ist der Rahmen und der Schutzbereich der Erfindung nicht auf diese beschränkt, und die Erfindung deckt eine jede Modifizierung ab, die vom Durchschnittsfachmann durchgeführt werden kann.

Claims (2)

  1. Turbolader (10) mit variabler Kapazität, welcher den Grad der Öffnung von Düsenschaufeln (104) steuert, mit: einer in einem Gehäuse (20) vorgesehenen Turbine (28), die sich an einer Turbinenwelle (32) frei drehen kann; mehreren Düsenschaufeln (104), die in einer Düseneinheit um die Turbine (28) herum in dem Gehäuse (20) angeordnet sind, wobei jede Düsenschaufel (104) einen Wellenbereich (104a) hat, der so gelagert ist, dass die Düsenschaufel (104) sich daran frei zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position drehen kann, wobei das Ende (104b) des Wellenbereichs (104a) der besagten Düsenschaufel (104) mit einem Hebel (114) verbunden ist, der der Düsenschaufel (104) entspricht, und wobei ein Ansatz (114a) am Ende jedes Hebels (114) parallel zu der Düsenwelle in der Richtung entgegen der Düsenschaufel (104) an einer Stelle radial außerhalb dieses Endes (104b) hervorsteht; einer Verbindungsplatte (112), die sich frei um die Turbine herum dreht, welche in dem Gehäuse (20) vorgesehen ist, wobei die Verbindungsplatte (112) längliche Öffnungen (112d'') hat, in welchen die Ansätze (114a) der Hebel (114) aufgenommen sind, um dadurch die Düsen mit der besagten Verbindungsplatte (112) zu verbinden, so dass die Düsen durch die Drehung der Verbindungsplatte (112) kontinuierlich synchron um die Achse des Wellenbereichs (104a) herum gedreht werden können; und einem Stellglied (50) außerhalb des Gehäuses (20), welches Stellglied (50) mit der Verbindungsplatte (112) durch einen Getriebemechanismus verbunden ist; und einer Mittellinie jeder länglichen Öffnung (112''), die entlang einer Bogentangente an eine geneigte gerade Linie (r), die sich in einem gegebenen Winkel (α) mit Bezug auf eine radiale Linie (R) erstreckt, welche die Mitte der länglichen Öffnung und einen Drehmittelpunkt (O) der Turbine verbindet, gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemechanismus ein Verbindungselement (54), ein Schwingelement (120) und einen Verbindungsteil (126, 130, 140) beinhaltet, der zwischen dem Schwingelement (120) und der Verbindungsplatte (112) vorgesehen ist, um das Schwingelement und die Verbindungsplatte zu verbinden, wobei der Verbindungsteil (126, 130, 140) so aufgebaut ist, dass er sich in einem Bogen um die Welle des Schwingelements (120) herum bewegt.
  2. Turbolader mit variabler Kapazität nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkteil zwischen dem Schwingelement (120) und der Verbindungsplatte (112) eine Rolle (140) und eine Brücke (130) beinhaltet.
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