[發明專利]用于渦輪機的廢氣引導部段的調節設備

在審

• 申請號: 201380062555.2
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN104822917A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 托馬斯·烏伊貝爾赫爾;柳德米拉·希日尼亞科娃
• 申請（專利權）人: IHI供應系統國際有限責任公司
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18;F01D17/10;F16K1/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;丁永凡

技術領域

本發明涉及一種在權利要求1的前序部分中所提出的類型的用于渦輪機的廢氣引導部段的調節設備。

背景技術

從公開文獻DE?11?2009?002?230?T5中公開一種用于渦輪機、尤其用于廢氣渦輪增壓機的渦輪機的調節設備。調節設備設置用于打開和關閉在能穿流的所述廢氣引導部段中的旁通管道，所述旁通管道用于繞過所述廢氣引導部段的渦輪，所述渦輪能轉動地設置在所述廢氣引導部段中、所述廢氣引導部段的輪室中。調節設備具有運動設備和覆蓋元件，其中運動設備設置用于使覆蓋元件運動。覆蓋元件用于借助于覆蓋元件的平移運動打開或關閉旁通管道的流動橫截面。借助于這種調節設備可能的是，在廢氣渦輪增壓機的已確定的工作點上、尤其在具有大流量的工作點上，完全地或部分地繞過渦輪，使得能實現廢氣渦輪增壓機的有效的工作。在一個最簡單的實施方案中，覆蓋元件例如以碟狀構成。

原則上在通常稱作Waste-Gate(廢物閘門)的所述調節設備中成問題的是，在借助于覆蓋元件打開或關閉流動橫截面時產生流動干擾和噪音排放，其中所述噪音排放不能必然地與流動干擾脫離。流動干擾在此理解為流動與大多數情況下均勻或線性的流動的偏差。這種偏差能夠不僅由于在打開和關閉內燃機的閥時的壓力波動從通常與廢氣渦輪增壓機相連的內燃機的運行中產生或者所述偏差同樣在打開流動橫截面時由于突然地開啟旁通管道的流動橫截面引起。

覆蓋元件在旁通管道中進行借助于運動設備而引起的軸向運動。通常，覆蓋元件沒有剛性地與運動設備連接。如果覆蓋元件剛性地與運動設備連接，那么這意味著，運動方向本身構成為僅能進行軸向運動。通常，運動設備與覆蓋元件結合造成平移或旋轉運動，能借助于多樣的關節連接來引起所述平移和旋轉運動。因為，關節連接不是剛性的連接，而是基本上以特定程度的運動空間、所謂的縫隙構成，尤其當通過流動使動量作用到調節設備上時能夠造成噪音、例如嘎嘎響聲，所述嘎嘎聲由于覆蓋元件在殼體壁上的碰撞而造成。

從該文獻中能得到一種覆蓋元件，所述覆蓋元件探討覆蓋元件的非線性的入流的問題。調節設備的覆蓋元件為了影響流動而具有角狀物，其中所述角狀物構成為覆蓋元件的沿廢氣流動方向的三維延伸部。角狀物構成用于在打開時產生流動橫截面的漸進的釋放。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于渦輪機的廢氣引導部段的調節設備，借助于所述調節設備能夠造成在補償非線性的流動的同時降低噪音排放以降低其流動損耗。

所述目的借助于用于渦輪機的廢氣引導部段的具有權利要求1的特征的調節設備實現。本發明的具有適宜的且不普通的改進方案的有利的設計方案在從屬權利要求中給出。

根據本發明，覆蓋元件構成為空心截錐狀。這意味著換言之，覆蓋元件套筒狀地構造，其中套筒的外輪廓截錐狀地構造。所述空心截錐狀的覆蓋元件的優點在于，借助于所述截錐狀的覆蓋元件，引起覆蓋元件的借助于調節設備的運動設備發動的主要平移的運動，其中同時借助于錐狀的外輪廓，開啟的有效的流動橫截面導致降低由于在打開流動橫截面時非線性流動而形成的流動損耗。流動橫截面借助于覆蓋元件的錐狀的外輪廓在流動橫截面的打開過程中能以持續打開的方式開啟。也就是說換言之，在打開過程開始時開啟流動橫截面的還較小的橫截面，其中在進一步打開流動橫截面時，橫截面由于錐狀持續增加，直至達到最大開口橫截面。由此，由于在打開過程中持續增大的橫截面能夠補償流動干擾，使得能夠降低由于流動干擾而引起的流動損耗。

不言而喻地，在反向的過程、關閉過程中同樣能借助于覆蓋元件的截錐狀的外輪廓引起降低流動損耗的過程，因為流動橫截面持續地并且漸進地變小。由此不實現流動橫截面的突然的關閉，而是實現流動橫截面與覆蓋元件的軸向路徑相關地持續變小。

覆蓋元件的錐狀的外輪廓的另一優點是，尤其在覆蓋元件變熱時，能避免覆蓋元件在流動橫截面中的可能的卡住。覆蓋元件的朝向流動方向的部段承受比背離流動構成的部段更高的溫度。由此有利的是，朝向流動的部段設有比背離流動構成的部段更小的錐體外殼直徑，使得由于錐狀的外輪廓，能夠實現覆蓋元件在朝向流動構成的部段的區域中沿徑向方向擴展。