[發(fā)明專(zhuān)利]幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280018051.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103502574A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約亨·勞本德?tīng)?/a>;延斯·克雷斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 博世馬勒渦輪系統(tǒng)有限兩合公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D5/12
• 分類(lèi)號(hào): F01D5/12;F01D5/14;F01D5/18;F01D17/16;F02C6/12
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國(guó)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)，尤其是用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的渦輪/壓縮機(jī)。本發(fā)明還涉及一種具有所述幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)和導(dǎo)向葉片的增壓裝置。

背景技術(shù)

增壓裝置是用于增加現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)的功率的裝置，其中，在設(shè)計(jì)為廢氣渦輪增壓器的增壓裝置中，內(nèi)燃機(jī)排出的氣體驅(qū)動(dòng)增壓裝置的渦輪，并且通過(guò)渦輪來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)輪，由此，壓縮機(jī)可以供應(yīng)壓縮增壓氣體到內(nèi)燃機(jī)。

在已知的通常包括有可旋轉(zhuǎn)地安裝在葉片軸承環(huán)上的導(dǎo)向葉片的幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)中，由于作用在導(dǎo)向葉片上的軸向力，而在導(dǎo)向葉片和葉片軸承環(huán)之間或者在導(dǎo)向葉片和蓋盤(pán)之間產(chǎn)生摩擦力。這里產(chǎn)生的摩擦力，不僅導(dǎo)致高磁滯現(xiàn)象和由此產(chǎn)生的廢氣渦輪增壓器的難操控性，而且還削弱了幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)的壽命。

EP1303683B1公開(kāi)了一種普通的可變的渦輪/壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

由此，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是說(shuō)明一種改進(jìn)的或者至少是普通類(lèi)型的幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)的替換實(shí)施方式，其特征在于具有改進(jìn)的操控性能和延長(zhǎng)的壽命。

根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題得到解決。有利的實(shí)施例為從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明基于這樣一種基本構(gòu)思，設(shè)置一個(gè)氣墊，即用于將導(dǎo)向葉片軸向安裝在葉片軸承環(huán)中的空氣墊，其至少可以減小導(dǎo)向葉片與葉片軸承環(huán)之間和/或?qū)蛉~片與蓋盤(pán)之間的摩擦力。在此，蓋盤(pán)布置在導(dǎo)向葉片的表面端。根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)導(dǎo)氣通道貫穿至少一個(gè)導(dǎo)向葉片，該導(dǎo)氣通道包括至少一個(gè)位于側(cè)面凸起區(qū)域的進(jìn)氣口和一個(gè)位于朝向蓋盤(pán)的表面端部或位于朝向葉片軸承環(huán)的底部上的排氣口，并由此在幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)運(yùn)行期間，即導(dǎo)向葉片進(jìn)氣過(guò)程中，產(chǎn)生能夠減小表面端部和/或底部上的摩擦力的氣體緩沖，特別是空氣緩沖。在幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)運(yùn)行期間，導(dǎo)向葉片通過(guò)側(cè)面凸起來(lái)進(jìn)氣，其中，一部分進(jìn)氣進(jìn)入至少一個(gè)進(jìn)氣口并通過(guò)導(dǎo)氣通道流向相應(yīng)的排氣口，由此在導(dǎo)向葉片和葉片軸承環(huán)或蓋盤(pán)之間生成減小摩擦的空氣墊。借助本發(fā)明的導(dǎo)向葉片，各葉片能夠以一種非常簡(jiǎn)單且有效的方式形成可移動(dòng)的安裝，這導(dǎo)致到目前為止的現(xiàn)有技術(shù)中的幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)的磁滯性能幾乎消除，并且增加幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)的壽命。

在本發(fā)明的一個(gè)有利的進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)方案中，至少一個(gè)導(dǎo)向葉片包括兩個(gè)導(dǎo)氣通道，其中一個(gè)導(dǎo)向布置在表面端部的排氣口，另外一個(gè)導(dǎo)向布置在底部的排氣口。通過(guò)這兩個(gè)導(dǎo)氣通道，導(dǎo)向葉片與葉片軸承環(huán)之間、導(dǎo)向葉片與蓋盤(pán)之間都可以形成減震，這使得導(dǎo)向葉片在蓋盤(pán)和葉片軸承環(huán)區(qū)域處的摩擦力減小，甚至完全消除。顯而易見(jiàn)的，兩個(gè)導(dǎo)氣通道具有一個(gè)共同的或者兩個(gè)分離的進(jìn)氣口，其中，在第一個(gè)例子中，導(dǎo)氣通道由一個(gè)共同的進(jìn)氣口來(lái)供氣。

實(shí)際上，至少一個(gè)導(dǎo)向葉片在表面和/或底部具有一個(gè)小型的、帶有邊緣的凹坑，其限定了氣墊。所述小凹坑提供了用于接收和收集由排氣口排出的氣體，其中，借助所述邊緣，氣體基本不會(huì)從收集空間流出，由此，導(dǎo)向葉片就象氣墊船一樣相對(duì)于蓋盤(pán)或葉片軸承環(huán)流動(dòng)，并且因此優(yōu)先不與后者接觸

本發(fā)明的進(jìn)一步有利的改進(jìn)實(shí)施方式中，通過(guò)銑削、腐蝕、激光、鉆孔或刻的方法在導(dǎo)向葉片上生成導(dǎo)氣通道和/或凹坑，即使前述的生產(chǎn)方法的計(jì)算給出不同的生產(chǎn)能力，其中不同的生產(chǎn)方法的選擇還要根據(jù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)等因素來(lái)決定。上述提及的所有生產(chǎn)方法可獲得非常精確且經(jīng)濟(jì)的凹坑或?qū)馔ǖ溃纱艘环矫婵梢垣@得質(zhì)量好的導(dǎo)向葉片，另一方面獲得成本有效的導(dǎo)向葉片。

本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式中，至少一個(gè)導(dǎo)向葉片是通過(guò)鍛造、鑄造、燒結(jié)或MIM（金屬注射成型）的方法形成。這里的MIM方法是粉末注射模成型的一種，其中，設(shè)置有粘合劑的金屬粉末通過(guò)注射成型法進(jìn)行處理。粘合劑隨后被去除，因此，可以生產(chǎn)數(shù)量龐大且誤差非常小的復(fù)雜形狀。

本發(fā)明的其他重要特征和優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)權(quán)利要求、附圖及相應(yīng)的附圖說(shuō)明獲得。

應(yīng)該理解，上述的特征和下面說(shuō)明的特征不僅可以用于提及的組合，還可以用于其他組合或單獨(dú)使用而不脫離本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例示出在附圖中，并在下面的說(shuō)明中進(jìn)行更詳細(xì)地解釋?zhuān)渲校嗤母綀D標(biāo)記表示相同的、相似的或功能相同的部件。

附圖說(shuō)明

圖1a示出了具有本發(fā)明的導(dǎo)向葉片的幾何形狀可變的渦輪/壓縮機(jī)；

圖1b示出了本發(fā)明的導(dǎo)向葉片的另外一個(gè)實(shí)施例；

圖2示出了圖1的其他方向的視圖。

具體實(shí)施方式