排氣渦輪增壓器制造技術

本發明專利技術涉及一種帶有渦輪機殼體(2)的排氣渦輪增壓器(1)，渦輪機設置在渦輪機殼體中，其中：?渦輪機殼體(2)具有兩個排氣通道(3，4)，其通過隔板(5)相互分隔；?提供了廢氣門閥(6)，通過該廢氣門閥，兩個排氣通道(3，4)能與旁通管(7)連通，該旁通管繞過渦輪機。本發明專利技術的本質在于，廢氣門閥(6)具有單個閥體(8)和與之相互作用的閥座(9)，并以下述方式設計，滑塊增壓或脈沖增壓的發生基于廢氣門閥(6)的打開的程度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種如權利要求1主題所述的排氣渦輪增壓器，其帶有渦輪機殼體和安置在殼體中的渦輪機。
技術介紹
GB2312930 A公開了一種這種所討論類型的排氣渦輪增壓器，帶有渦輪機殼體和安置在其中的渦輪機，其中該渦輪機殼體具有兩個排氣通道，該排氣通道通過隔板(partition)相互分隔。另外，提供了一種廢氣門閥(wastegate valve)，通過該廢氣門閥兩個排氣通道可與旁通管連通，該旁通管繞過渦輪機。DE19853391 A1公開了一種廢氣門閥，其用于控制增加氣壓，其中一部分廢氣可以通過旁道繞過渦輪機通到排氣系統中。為了避免廢氣門閥在打開和關閉期間的不穩定性，閥體以下述方式設計，即在打開操作期間，獲得逐漸增加的橫截面。為此，閥體，例如為，半球形設計。US2005/086936 A1依次公開了一種排氣渦輪增壓器，帶有渦輪機殼體和安置在其中的渦輪機，其中該渦輪機殼體具有兩個排氣通道，該排氣通道通過隔板相互分隔。類似地提供了一種廢氣門閥，通過該廢氣門閥兩個排氣通道可與旁通管連通，該旁通管繞過渦輪機。通常，排氣渦輪增壓器的分化在滑塊增壓(ram supercharging)和脈沖增壓之間做出，其中，在滑塊增壓的情況中，由排氣導致的每個汽缸的壓力脈沖，在單個廢氣收集容器中進行修正。通過這種方法，在高的發動機旋轉速度的范圍內，渦輪機可以在低壓下接通更多的廢氣。由于發動機能夠在相對于較低的排氣負壓下排氣，在此運轉期間，降低了燃料消耗。然而，在較低旋轉速度下，相對低的發動機扭矩具有不利的影響。順次，在低發動機轉速下，為了能夠相應地獲得較大的發動機扭矩，使用了被稱為脈沖增壓的技術。在這種情況中，各自汽缸的廢氣沿著各自管道被傳導至排氣渦輪增壓器的渦輪機。歸功于細小的管道直徑，使用了廢氣脈沖的動能。這里管線中的壓力并不恒定。這里各自排氣管線在渦輪機殼體中也分隔導向直至渦輪機葉輪，這可以，例如，通過多通道殼體獲得。
技術實現思路
本專利技術因此涉及以下技術問題，即對于該考慮類型的排氣渦輪增壓器，指定一種改進的或至少可替換的實施方式，其能夠克服現有技術中的缺點。該技術問題由本專利技術獨立權利要求的主題解決，優選的實施方式為從屬權利要求的主題。本專利技術基于以下總體構思，即以下述方式設計一種排氣渦輪增壓器的渦輪機殼體中的廢氣門閥，即通過所述廢氣門閥，脈沖增壓和滑塊增壓都是可能的，同時兩種方法的優點因此能夠獲得，缺點能夠避免。為此，本專利技術的排氣渦輪增壓器具有，以已知的方式，帶有渦輪機安置其中的渦輪機殼體，其中渦輪機殼體具有兩個，具體的為螺旋的，排氣通道，該排氣通道通過隔板相互分隔。該兩個排氣通道可以通過廢氣門閥與旁通管相連，該旁通管繞過渦輪機。根據本專利技術，該廢氣門閥自身具有單個閥體和與之相互作用的閥座，并以下述方式設計，即滑塊增壓或脈沖增壓都能夠實現，基于廢氣門閥打開的程度，也就是說基于閥體打開的程度。由此，首先能夠在高轉速和較低的排氣負壓下接通更多的廢氣，并因此在所述運轉范圍內，實現較低的燃料消耗。其次，在低的發動機轉速下，可以順次使用排氣脈沖的動能，甚至在低的發動機轉速下，通過脈沖增壓能夠獲得大的發動機扭矩。這通過下述事實實現，即在低發動機轉速下，廢氣門閥僅僅以小的開度角(opening angle)打開，同時僅伴有在兩個排氣通道之間的小的橫截面開口(cross section open)，同時對于旁通管打開的橫截面較大。在高轉速下，滑塊增壓通過下述事實實現，即廢氣門閥以較大的開度角打開，同時在兩個排氣通道之間的連接橫截面要大于朝向旁通管的排氣橫截面。閥座方便地安置在至旁通管的過渡處(transition)，同時上述連接開口提供在兩個排氣通道之間。本文的閥體具有錐形基體(basic body)和閥環(valve collar)，其中，當廢氣門閥關閉時，該閥環緊緊靜止在閥座上，同時基體關閉了連接開口。通過這種方法，當廢氣門閥完全關閉時，能夠分隔排氣渦輪增壓器的兩個排氣通道，根據本專利技術優選完全地分隔，并因此實現滑塊增壓。當然，由于制造公差，在排氣通道之間的某些泄漏流動可能是無法避免地發生而不會影響滑塊增壓的效果。在本專利技術技術方案的另一個有利實施方式中，閥體的基體具有外側切口(lateral cutout)，其以下述方式設計，即在閥體的開度角α，該α約為7°，進入旁通管中的廢氣流大于穿過連接開口的廢氣流，也就是在兩個排氣通道之間的連接開口。由此，排氣渦輪增壓器的脈沖增壓可以在低轉速和因此閥體的小開度角下實現，由此，甚至在低轉速下也能夠獲得相對大的發動機扭矩。另外，基體的外側切口以下述方式設計，在閥體的開度角α為α>7°至約25-32°，進入旁通管中的廢氣流小于穿過連接開口的廢氣流。由此，排氣渦輪增壓器的脈沖增壓可以在高轉速下實現，由此可以獲得滑塊增壓的優點，即由于降低的排氣負壓獲得的降低的燃料消耗。本文廢氣門閥的幾何尺寸以下述方式設計，即在閥體的第一開度角范圍A，進入旁通管的廢氣流較多，同時在與第一開度角范圍A相鄰的閥體的第二開度角范圍B，進入旁通管中的廢氣流小于穿過連接開口的廢氣流。本文，閥體的第一開度角范圍A可以處于0°<A<約7°范圍內，同時閥體的第二開度角范圍B可以處于7°<B<32°范圍內。在α為約32°，進入旁通管和穿過連接開口的廢氣流在大小上是大約相同的。在閥體的開度角α變大的情況下，進入旁通管中的廢氣流重新大于穿過連接開口的廢氣流。在本專利技術排氣渦輪增壓器的另一個有利實施方式中，閥體被作為單個工件，鑄造空心型材(profile)設計。這就允許獲得閥體的經濟和高質量的設計，其中可以使用陶瓷型芯作為型芯，其在后續方法步驟中被侵蝕除去。可替換地，當然的是還能想到使用沙或鹽型芯。另外，以中空型材形式的設計使得能夠獲得整個閥體的相對低的重量，由此后者需要更低的校準力用于校準，同時具有更低的承載力，并因此具有更低的磨損。可替換地，對于閥體還能想到由多個部件成形，特別地作為空心型材，其由閥環和基體構成，其中基體和閥環相互焊接到一起。通過這種方式，可以實現閥體的低成本，降低重量的設計。廢氣門閥方便地具有曲柄主軸臂(cranked spindle arm)，其允許閥體的與閥座水平的旋轉，也就是說支點或主軸臂的旋轉軸處于與閥座水平。另外，入口體(entry body)，也就是說這種情況下的基體，保持至少輕度錐形，由此能夠得到特別穩定的和無碰撞的入口。本文的基體優選地設計以錐形方式設計，從圓柱體至橢圓錐形，從而在開度角為約7°至23°保持排氣行為約為恒定。在根據本專利技術中的技術方案的進一步有利的實施例中，在閥環區域中，閥體為圓形設計，并且在其背向閥環的自由端具有橢圓形狀。閥體的開度角α約為7°到至少25-32°，因此能夠得到在持續低水平下的排氣行為。閥體可以設計為擺動擋板(swinging flap)的部件。可替換地，閥體可以設計為柱塞閥的部件。本專利技術的其他重要特征和優點將根據從屬權利要求，附圖和參考附圖的具體實施方式而出現。不需要說明的是，上述特征和下述還未解釋的特征并不僅僅能用于各自公開的組合中，還能夠在本專利技術的范圍內，用于其它各種組合或其自身。本專利技術的優選示例性的實施方式在附圖中示出，并在下文中詳細本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶有渦輪機殼體(2)的排氣渦輪增壓器(1)，渦輪機設置在渦輪機殼體中，其中：?所述渦輪機殼體(2)具有兩個排氣通道(3，4)，其通過隔板(5)相互分隔；?提供了廢氣門閥(6)，通過該廢氣門閥，兩個所述排氣通道(3，4)能與旁通管(7)連通，該旁通管繞過渦輪機；其特征在于：所述廢氣門閥(6)具有單個閥體(8)和與之相互作用的閥座(9)，并以下述方式設計，滑塊增壓或脈沖增壓的發生基于所述廢氣門閥(6)的打開的程度。

【技術特征摘要】
2015.05.18 DE 202015104843.2;2015.09.29 DE 10201521.一種帶有渦輪機殼體(2)的排氣渦輪增壓器(1)，渦輪機設置在渦輪機殼體中，其中：-所述渦輪機殼體(2)具有兩個排氣通道(3，4)，其通過隔板(5)相互分隔；-提供了廢氣門閥(6)，通過該廢氣門閥，兩個所述排氣通道(3，4)能與旁通管(7)連通，該旁通管繞過渦輪機；其特征在于：所述廢氣門閥(6)具有單個閥體(8)和與之相互作用的閥座(9)，并以下述方式設計，滑塊增壓或脈沖增壓的發生基于所述廢氣門閥(6)的打開的程度。2.如權利要求1所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：-所述閥座(9)安置在所述旁通管(7)的過渡處；-連接開口(10)提供在兩個所述排氣通道(3，4)之間。3.如權利要求2所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：所述閥體(8)具有錐形基體(11)和閥環(12)，其中當所述廢氣門閥(6)關閉時，所述閥環(12)緊緊靜止在所述閥座(9)上，同時所述基體(11)至少非常實質性地關閉了所述連接開口(10)。4.如權利要求3所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：所述基體(11)具有外側切口(13)，其以下述方式設計，即在所述閥體(8)的開度角α為α≈直至約7°，進入所述旁通管(7)的廢氣流(7a)大于穿過所述連接開口(10)的廢氣流(10a)。5.如權利要求4所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：所述外側切口(13)以下述方式設計，即在所述閥體(8)的開度角α為α≈17°，進入所述旁通管(7)的廢氣流(7a)小于穿過所述連接開口(10)的廢氣流(10a)。6.如權利要求4或5所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：所述閥體(8)的幾何形狀以下述方式設計，即在所述閥體(8)的開度角α為α≈30°，進入所述旁通管(7)的所述廢氣流(7a)小于穿過所述連接開口(10)的所述廢氣流(10a)。7.如權利要求1至6任一項所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：所述廢氣門閥(6)具有曲柄主軸臂(22)，其允許所述閥體(8)的與所述閥座(9)水平的旋轉。8.如權利要求1至7任一項所述的排氣渦輪增壓器，其特征在于：所述廢氣門閥(6)的幾何形狀以下述方式設計，即-在所述閥體(8)的第一開度角范圍A，進入所述旁通管(7)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：茵·迪克·盧默，馬丁·克羅普，
申請(專利權)人：博世馬勒渦輪系統有限兩合公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE