[发明专利]具有可变涡轮几何形状VTG的涡轮增压器

说明书

本发明涉及一种例如用于汽车的具有可变涡轮几何形状VTG的涡轮增压器和涡轮几何形状在涡轮增压器壳体内的固定。

在目前为此由现有技术已知的涡轮增压器中，通过将一部分废气质量流经废气门围绕涡轮引导来调节涡轮的功率。但是在此情况下仅仅利用了一部分废气质量流。

此外，为了能够基本上利用全部的废气质量流，还已知具有可调节的涡轮几何形状VTG的涡轮增压器。在此情况下，围绕涡轮叶轮布置可运动的导向叶片，它们可以通过调节环调节，以便合适地改变为了的流动横截面。涡轮横截面与发动机的相应的行驶状态进行相应的匹配可以减小消耗和排放。在螺旋壳体和涡轮叶轮之间的可转动地支承的导向叶片此时改变涡轮的动压头特性并由此改变涡轮的功率。这使得可以利用全部的废气能并且可以针对每个运行点最佳地调整涡轮的流动横截面。

这种具有导流栅中的旋转叶片的可变涡轮几何形状的调节系统一般由一个在滚动体上运动的调节环构成。叶片杠杆接合到调节环中，这些叶片杠杆使叶片偏转。在现有技术中，用于支承调节环的形式繁多。其中获得市场承认的有三种主要变型。第一变型形成调节环在叶片支承环上的纯粹的滑动支承。在摩擦学上，这种变型的调整非常困难。由此一般需要昂贵的材料和大的部件。第二变型涉及调节环在滚动体上的支承，滚动体又支承在作为轴的销子上。在此处，只规定在销子和滚动体之间存在滑动。因此滑动行程明显小于先前所述的调节环的支承情况。摩擦学的调整较简单并且部件较小。第三变型涉及一种利用滚动体的纯粹的滚动支承，滚动体被定位在一个保持架(笼)中并且在可以是调节环的外环的内部和在叶片支承环上滚动。

相应地，本发明的任务是提供一种具有用于可变涡轮几何形状的被简化的固定(结构)的涡轮增压器。

该任务通过具有权利要求1的特征的涡轮增压器解决。

相应地，按照本发明提供一种具有可变涡轮几何形状的涡轮增压器，其中涡轮增压器具有：至少一个或多个滚动体元件，该滚动体元件分别设置在可变涡轮几何形状的一个相配设的固定元件上，其中可变涡轮几何形状的一个调节装置可以在相应的滚动体元件滚动或滚转。

涡轮增压器在此情况下具有优点，通过在可变涡轮几何形状的固定元件上设置相应的滚动体元件可以降低制造成本。此外也可以简化装配。这在于滚动体元件不必额外地固定在一个附加的单独的销子上，而是可以直接地设置在可变涡轮几何形状的一个固定元件上。在此情况下，可以设置至少一个这样的滚动体元件或者任意数量的滚动体元件，它们如此地各布置在一个相配设的固定元件，使得调节装置，例如调节环元件，可以在相应的滚动体元件上滚转或滚动。

本发明的有利的实施例和扩展方案由从属权利要求和参照附图的说明给出。

在一个按照本发明的实施形式中，滚动体元件可旋转地布置在相配设的固定元件的杆体上。滚动体元件此时是这样构造和布置的，使得调节装置，例如形式为调节环元件，可以在滚动体元件上滚动或滚转，例如在滚动体元件的外侧面上滚动或滚转。这具有优点是不必设置任何在其上可以旋转地布置滚动体元件的额外的销子，而是可以利用这个用于可变涡轮几何形状的固定元件。

在另一个按照本发明的实施形式中，可变涡轮几何形状例如具有两个叶片支承环，包括一个布置它们之间的间隔块。此外，可变涡轮几何形状具有相应的滚动体元件和可选择地一个间隔元件，在该间隔元件中容纳该相配设的滚动体元件。间隔元件的承座此时被设计成容纳滚动体元件的一部分，其中保证调节装置在滚动体元件上的滚转或滚动。间隔元件具有优点，即通过它，一方面可以调整叶片支承环与涡轮增压器壳体之间的间距，另一方面可以容纳滚动体元件。

在另一个按照本发明的实施形式中，固定元件的杆体例如在第一叶片支承环，第二叶片支承环，间隔块，间隔元件和/或滚动体元件的开口的区域中构造得较细或较窄。杆体的直径或直径分布此时例如可以如此选择，使得杆体中出现的应力尽可能均匀地分布。此外，杆体的直径或直径分布例如可以如此选择，使得当例如部件，如叶片支承环和它们的间隔块由于受到高温废气质量流非常强烈的加热时，基本上阻止或至少减少剪切应力的产生。

按照另一个按照本发明的实施形式，固定元件的杆体在第一叶片支承环，第二叶片支承环，间隔块和/或间隔元件的开口的区域中例如具有用于调准相应部件的部段，例如凸起或类似物。

本发明以下对照在附图的示意图中给出的实施例进行详细描述。附图中所示：

图1是按照本发明的第一实施形式的具有可变涡轮几何形状VTG的涡轮增压器的截面图，

图2是按照图1的可变涡轮几何形状VTG的固定结构的局部放大图；