專利名稱：增壓裝置的制作方法
增壓裝置背景技術(shù)由DE 42 43 448 Al公開了 一種用于控制布置在內(nèi)燃機(jī)中的廢氣渦 輪增壓機(jī)的壓縮機(jī)功率的裝置，該裝置具有氣動的伺服驅(qū)動裝置。通 過獨(dú)立的調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)泵向氣動伺服驅(qū)動裝置提供調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)，該 調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)泵的調(diào)節(jié)壓力根據(jù)至少一個操作參數(shù)進(jìn)行控制。設(shè)置電 操作的空氣泵作為調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)泵，該空氣泵的驅(qū)動裝置由控制設(shè)備 根據(jù)至少一個操作參數(shù)進(jìn)行控制。在空氣泵的壓力側(cè)和伺服驅(qū)動裝置 之間的范圍內(nèi)設(shè)置與環(huán)境空氣的節(jié)流連接。與環(huán)境空氣的連接的通流 橫截面由額外用于控制調(diào)節(jié)壓力的控制設(shè)備根據(jù)所述至少一個操作參 數(shù)通過電操作的閥門進(jìn)行控制。電操作的閥門涉及以脈沖形式進(jìn)行控 制的分配閥。目前還處于開發(fā)中的新一代內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)更小并且越來越多地配備 了增壓裝置例如廢氣渦輪增壓機(jī)，以用于提高功率密度。在此，在增 壓裝置上例如在廢氣渦輪增壓機(jī)上，增壓壓力由廢氣-門-閥(Waste - Gate - Ventil)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果廢氣-門-閥打開，那么增壓壓力下 降。如果提高對內(nèi)燃機(jī)的功率要求，那么相應(yīng)地關(guān)閉廢氣-門-閥并 且提高增壓壓力。通常通過真空控制單元或者過壓控制單元?dú)鈩拥貙?shí)現(xiàn)閥門的操 作。如由DE 42 43 448 Al所公開的，由內(nèi)燃機(jī)控制設(shè)備的沖程閥預(yù)先 確定控制壓力。已經(jīng)證明，由廢氣-門-閥釋放或者封閉的流動橫截面的橫截面 分布關(guān)于廢氣-門-閥的打開角度強(qiáng)烈地非線性地變化。緊鄰廢氣-門-閥的關(guān)閉位置，閥門反應(yīng)非常敏感，而閥門在全開的位置附近對 角度變化的反應(yīng)非常不敏感。然而因?yàn)樵趶U氣-門-閥關(guān)閉時在全負(fù)荷范圍附近調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)上 的增壓壓力是絕對必要的，所以在該調(diào)節(jié)范圍內(nèi)、也就是在實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃 機(jī)全負(fù)荷運(yùn)行的位置中，廢氣-門-閥的敏感性是重要的，從而也在 內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷范圍附近實(shí)現(xiàn)增壓壓力的調(diào)節(jié)。相反，廢氣-門-閥 在相應(yīng)于廢氣-門-閥完全打開的位置的偏轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的誤差更能容忍。發(fā)明內(nèi)容按本發(fā)明提出，在廢氣-門-閥上設(shè)置機(jī)械隔離部位，該隔離部 位實(shí)現(xiàn)了剛好在內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷范圍附近的調(diào)節(jié)質(zhì)量的改善以及調(diào)節(jié) 精度的改善。在內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷范圍附近廢氣-門-閥通常完全關(guān)閉 或者只是以少許角度保持打開，在內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷范圍附近，可以以 此以非常敏感的方式在內(nèi)燃機(jī)的只是稍微位于全負(fù)荷以下的負(fù)荷范圍 內(nèi)實(shí)現(xiàn)增壓壓力的計(jì)量?？梢耘懦鰤簤毫Φ奶S式的改變。按本發(fā) 明提出的機(jī)械隔離部位優(yōu)選地設(shè)置在廢氣-門-閥的氣門頂?shù)闹赶蚺?氣歧管的側(cè)面上，從而廢氣-門-閥的閥蓋內(nèi)側(cè)的機(jī)械隔離部位暴露 在廢氣流下，該廢氣流在關(guān)閉廢氣-門-閥時直接撞到優(yōu)選構(gòu)造為廢 氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置上。如果優(yōu)選由氣動的調(diào)節(jié)器、例如由真空 控制單元或者過壓控制單元觸發(fā)的廢氣-門-閥只是以少許角度保持 打開，那么可以通過廢氣-門-閥的閥蓋的指向廢氣流的一側(cè)上的機(jī) 械隔離部位在理想情況下獲得在廢氣-門_閥的閥蓋的相關(guān)的調(diào)節(jié)范 圍內(nèi)的線性的開口橫截面分布。由此可以獲得剛好在全負(fù)荷范圍附近 的調(diào)節(jié)質(zhì)量的改善，這與至今使用的在全負(fù)荷范圍附近具有強(qiáng)烈非線 性的開口橫截面分布的廢氣-門-閥相反。機(jī)械隔離部位也可以在廢氣-門-開口所在的范圍內(nèi)構(gòu)造在廢氣 渦輪增壓機(jī)的殼體上，該廢氣-門-開口由廢氣-門的閥厚度關(guān)閉。


下面借助于附圖對本發(fā)明進(jìn)行更深入的描述。附圖示出圖l是配屬于強(qiáng)迫點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的、構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的具有廢氣-門-閥的增壓裝置；圖2是按現(xiàn)有技術(shù)的廢氣-門的關(guān)閉位置和打開位置；以及圖3.1和3.2是按本發(fā)明提出的用于增壓裝置的廢氣-門-閥的打開和關(guān)閉位置。
具體實(shí)施方式
從按圖1的視圖中可以得悉一種強(qiáng)迫點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)，構(gòu)造為廢氣 渦輪增壓機(jī)的增壓裝置配屬于該內(nèi)燃機(jī)。圖1示出了內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)在該實(shí)施例中作為強(qiáng)迫點(diǎn)火的內(nèi)燃 機(jī)實(shí)現(xiàn)。然而對于本發(fā)明的使用不重要的是，該內(nèi)燃機(jī)是涉及自點(diǎn)火 的內(nèi)燃機(jī)還是涉及-如圖1所示的-強(qiáng)迫點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)。新鮮空氣通過空氣濾清器10吸入進(jìn)氣短管12中，并且在優(yōu)選構(gòu) 造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置H的壓縮機(jī)部分16中進(jìn)行壓縮。除 了壓縮機(jī)部分16，所述優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14包括 渦輪機(jī)部分18。壓縮機(jī)部分16可以通過剛性的軸與渦輪機(jī)部分18耦 合。為了對優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14進(jìn)行增壓壓力調(diào) 節(jié)，渦輪機(jī)部分配屬于廢氣-門-閥20。廢氣-門-閥20通過氣動的 調(diào)節(jié)器22進(jìn)行操作，該調(diào)節(jié)器例如可以構(gòu)造為真空控制單元或者過壓 控制單元。氣動的調(diào)節(jié)器22通過例如構(gòu)造為調(diào)整桿的調(diào)節(jié)元件24與 廢氣-門-閥的可圍繞回轉(zhuǎn)軸線30回轉(zhuǎn)的氣門頂26連接。氣門頂26 打開或者關(guān)閉-根據(jù)由氣動的調(diào)節(jié)器22進(jìn)行的觸發(fā)-優(yōu)選構(gòu)造為廢氣 渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14的殼體70中的開口 28。在通過優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14的壓縮機(jī)部分16 后，預(yù)壓縮的新鮮空氣通過增壓空氣管32流向中間冷卻器34。在通過 中間冷卻器34后，預(yù)壓縮的、冷卻的新鮮空氣流向節(jié)流裝置36，通過 節(jié)流裝置調(diào)節(jié)輸入內(nèi)燃機(jī)的空氣質(zhì)量流。在通過節(jié)流裝置36后，預(yù)壓縮的并且在中間冷卻器34中冷卻的 新鮮空氣根據(jù)節(jié)流裝置36的位置通過內(nèi)燃機(jī)的至少一個進(jìn)氣門38流 向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室44。在內(nèi)燃機(jī)的氣缸頭范圍內(nèi)，每個氣缸有至少一個排氣門40位于已 經(jīng)提到過的至少一個進(jìn)氣門38之間。在內(nèi)燃機(jī)中也可以給每個氣缸分 別布置兩個進(jìn)氣門38和兩個排氣門40。按圖1中的視圖在內(nèi)燃機(jī)的氣 缸頭范圍內(nèi)，火花塞42位于進(jìn)氣門和排氣門之間，在燃燒室44中在 活塞46向上運(yùn)動時壓縮的燃料-空氣混合物由該火花塞42點(diǎn)燃，并 且在膨脹時做功。在示意性的復(fù)述中，在曲軸箱54的范圍內(nèi)為內(nèi)燃機(jī) 配屬了爆震傳感器50以及檢測冷卻介質(zhì)溫度的傳感器52。在燃燒室44的工作沖程后通過至少一個排氣門40從燃燒室44中 排出的廢氣進(jìn)入了排氣管56并且導(dǎo)入優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增 壓裝置14的渦輪機(jī)部分18。根據(jù)用于增壓裝置的增壓壓力調(diào)節(jié)的廢氣 -門-閥20的位置，不是在內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷范圍內(nèi)將所有廢氣質(zhì)量流 通過優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14的渦輪機(jī)部分18進(jìn)行 引導(dǎo)并且在那里提供用于壓縮新鮮空氣所要求的功，就是流過排氣管 56的廢氣的一部分根據(jù)廢氣-門-閥的氣門頂26的打開位置在優(yōu)選構(gòu) 造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14的渦輪機(jī)部分18上流過。在通過優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14的渦輪機(jī)部分18 后或者說在打開廢氣-門-閥20時通過開口 28后，降低壓力的廢氣 通過最多 一個催化器58流入排氣裝置的設(shè)置在排氣管道中的至少一個 消音器中。圖2的視圖涉及由現(xiàn)有技術(shù)公開的、至今為止在優(yōu)選構(gòu)造為廢氣 渦輪增壓機(jī)的增壓裝置中使用的廢氣-門-閥的關(guān)閉位置和打開位 置。在廢氣-門-閥20的氣門頂26的兩個在圖2中以附圖標(biāo)記80和 82示出的位置中，示出了在增壓裝置14的示意性示出的殼體70中的 開口 28。開口 28在關(guān)閉位置80中由廢氣-門-閥20的氣門頂26關(guān) 閉并且通過鉸接在氣門頂26上的鉸接點(diǎn)78上的調(diào)整桿24固定在關(guān)閉 位置80中。根據(jù)圖2中視圖的關(guān)閉位置80相應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷運(yùn) 行，其中所有從內(nèi)燃機(jī)燃燒室44中排出的廢氣在排氣歧管中聚集后通 過優(yōu)選構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置14的渦輪機(jī)部分18進(jìn)行引 導(dǎo)。在同樣在圖2中示出的打開位置82中，廢氣-門-閥20的氣門頂 26圍繞回轉(zhuǎn)軸線30稍微偏轉(zhuǎn)。通過在圖1中示出的氣動的調(diào)節(jié)器的操 作實(shí)現(xiàn)了該偏轉(zhuǎn)，該調(diào)節(jié)器作用在與氣門頂26在鉸接點(diǎn)78上連接的 調(diào)整桿24上并且打開廢氣-門-閥20的氣門頂26。通過操作氣動的 調(diào)節(jié)器22將廢氣-門-閥20的氣門頂26圍繞回轉(zhuǎn)軸線30進(jìn)行偏轉(zhuǎn)并 且將氣門頂26從支撐面76上放下，該支撐面限定了增壓裝置14的殼 體70中的開口 28。由于在氣門頂26圍繞回轉(zhuǎn)軸線30偏轉(zhuǎn)時在開口 28 上進(jìn)行調(diào)節(jié)的非線性的橫截面分布，廢氣-門-閥在內(nèi)燃機(jī)的全負(fù)荷 運(yùn)行范圍附近反應(yīng)非常敏感。在圖3.1和3.2中示出了按本發(fā)明提出的在內(nèi)側(cè)具有機(jī)械隔離部位 的廢氣-門-閥的關(guān)閉位置80和打開位置82?？梢詮膱D3.1中得悉，廢氣-門-閥20的氣門頂26位于關(guān)閉位置 80中。廢氣-門-閥20的氣門頂26通過由在圖1中示出的氣動的調(diào) 節(jié)器22操作的、構(gòu)造為推桿的調(diào)整元件24放置到關(guān)閉位置80中。廢 氣 - 門-閥20的氣門頂26的外側(cè)由附圖標(biāo)記74表示，氣門頂26的內(nèi)
側(cè)由附圖標(biāo)記72表示。圖3.1示出了在按圖1中視圖的廢氣-門-閥20的氣門頂26內(nèi)側(cè) 72上構(gòu)造了機(jī)械隔離部位84。在機(jī)械隔離部位84的在圖3.1中示出的 實(shí)施方案中，該機(jī)械隔離部位基本上構(gòu)造成平截圓錐體狀。表面段86、 88、尤其圓錐面段以相互不同的角度90、 92進(jìn)行延伸。平截圓錐體狀 的機(jī)械隔離部位84以其基面固定在氣門頂26的內(nèi)側(cè)72上。從氣門頂 26的在圖3.1中示出的關(guān)閉位置80中得知，第一圓錐面段86位于背對 氣門頂26回轉(zhuǎn)軸線30的端部上。用于操作氣門頂26的構(gòu)造成推桿狀 的調(diào)整元件24的鉸接點(diǎn)78位于氣門頂26的與笫一圓錐面段86對置的 外側(cè)74上。機(jī)械隔離部位84的第一圓錐面段86相對于水平線以一個 角度進(jìn)行構(gòu)造，該角度由附圖標(biāo)記90標(biāo)識。第二表面段88的第二角 度92優(yōu)選地位于<90°的范圍內(nèi)。此外，從圖3.1的視圖中得知，在廢氣-門-閥20的氣門頂26的 關(guān)閉位置80中，機(jī)械隔離部位84沉入增壓裝置l4的在圖3.1中只是 示意示出的殼體70的開口 28中。圖3.2示出了按本發(fā)明提出的廢氣-門-閥的打開位置。從圖3.2的視圖中得知，在氣門頂26的打開少許角度的位置82 中，增壓裝置14的殼體70中的開口 28的開口橫截面94保持打開。在 廢氣-門-閥20的氣門頂26的在圖3.2中示出的打開位置82中，機(jī) 械隔離部位84的笫二圓錐面段88沿水平線方向延伸。在將廢氣- 門 -閥20的氣門頂26以僅僅少許角度從圖3.1示出的關(guān)閉位置80打開 到圖3.2示出的打開位置82期間，第一表面段86、尤其圓錐面段86 連續(xù)地從增壓裝置14的殼體70內(nèi)的開口 28中移出，并且在從關(guān)閉位 置80移出運(yùn)動到打開位置82期間基本上線性地打開開口橫截面94， 從而在僅僅少許角度的打開路程期間產(chǎn)生了開口橫截面94的基本上線 性變化的增長，并且可以排除對尤其構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝 置14在全負(fù)荷運(yùn)行范圍附近的增壓壓力調(diào)節(jié)具有不利后果的突然的或 者跳躍式的廢氣-門-閥20打開。從圖3.2的視圖中得知，實(shí)現(xiàn)了廢氣-門-閥20的氣門頂26從關(guān) 閉位置80圍繞回轉(zhuǎn)軸線30偏轉(zhuǎn)到以少許角度打開的位置82中的運(yùn) 動。廢氣-門-閥20的氣門頂26的打開路程圍繞回轉(zhuǎn)軸線30延伸。 調(diào)節(jié)范圍位于0。和40。之間的角度范圍中，在該調(diào)節(jié)范圍中按至今為止
公開的實(shí)施方案的廢氣-門-閥具有高的非線性。通過按本發(fā)明提出的解決方案，在使用按本發(fā)明提出的隔離部位84時，如果隔離部位設(shè) 置在廢氣-門-閥20的氣門頂26上，如果隔離部位構(gòu)造在廢氣-門 -閥20的殼體上，就可以在該角度范圍內(nèi)獲得在操作廢氣-門-閥20時開口橫截面分布的線性變化。從圖3.2的視圖中也得知，基本上具有平截圓錐體配置的機(jī)械隔離 部位84的第一圓錐面段86相對于廢氣-門-閥20的氣門頂26的內(nèi)側(cè) 92以位于90°和150。之間的范圍內(nèi)的角度90進(jìn)行構(gòu)造。第一圓錐面段 86在安放點(diǎn)上接觸廢氣-門-閥20的氣門頂26內(nèi)側(cè)72，該安放點(diǎn)相 對于殼體70的內(nèi)側(cè)優(yōu)選地稍微側(cè)向偏移，使得在打開廢氣-門-閥20 的氣門頂26時微量的廢氣質(zhì)量流可以直接從排氣管56(參看圖1的視 圖)流向內(nèi)燃機(jī)的其它排氣管道中?？梢愿鶕?jù)廢氣-門-閥20的氣門 開關(guān)性能選擇在氣門頂26內(nèi)側(cè)72上的第一圓錐面段86的安放點(diǎn)和增 壓裝置14殼體70內(nèi)的開口 28內(nèi)壁之間的距離。其它用來有目的地影 響廢氣-門-閥20的氣門開關(guān)性能的參數(shù)是第一圓錐面段86的角度 90的選擇，如在圖3.1和3.2中示出的一樣。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的具有廢氣-門-閥(20)的增壓裝置(14)，其中尤其構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置(14)包括壓縮機(jī)部分(16)和渦輪機(jī)部分(18)，這兩個部分布置在殼體(70)中，其特征在于，所述廢氣-門-閥(20)包括機(jī)械隔離部位(84)。
2. 按權(quán)利要求1所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)構(gòu)造在廢氣-門-閥(20)的氣門頂(26)的面對殼 體(70)的表面(72)上。
3. 按權(quán)利要求1所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)構(gòu)造在廢氣-門-閥U0)的殼體(70)上。
4. 按權(quán)利要求l所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)包括第一表面段(86)，該第一表面段在廢氣-門-閥(20)的小的打開路程時或者在小的開口角度時獲得開口橫截面(94)的線性增長。
5. 按權(quán)利要求1所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)在廢氣-門-閥(20)的關(guān)閉位置(80)中沉入殼體(70)的開口 (28)中。
6. 按權(quán)利要求2所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)基本上以傾斜放置的平截圓錐體的形式構(gòu)成，該平截 圓錐體以其基面布置在氣門頂(26)的面對殼體(70)的表面(72)上。
7. 按權(quán)利要求2所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)基本上以傾斜放置的空心的平截圓錐體的形式構(gòu)造在 氣門頂(26)的內(nèi)側(cè)(72)上。
8. 按權(quán)利要求4所述的增壓裝置(14)，其特征在于，所述機(jī)械 隔離部位(84)的第一表面段(86)位于氣門頂(26)的背對回轉(zhuǎn)軸 線(30)的端部上。
9. 按權(quán)利要求6或7所述的增壓裝置，其特征在于，所述布置在 表面(72)上的平截圓錐體的軸線相對于廢氣-門-閥(20)的氣門 頂(26)的回轉(zhuǎn)軸線(30)傾斜地布置。
10. 按權(quán)利要求4所述的增壓裝置(14)，其特征在于，調(diào)整元 件(24)的鉸接點(diǎn)(78)在氣門頂(26)上與第一表面段(86)對置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的具有廢氣-門-閥(20)的增壓裝置(14)。尤其構(gòu)造為廢氣渦輪增壓機(jī)的增壓裝置(14)包括壓縮機(jī)部分(16)和渦輪機(jī)部分(18)，這兩個部分布置在殼體(70)中。廢氣-門-閥(20)包括機(jī)械隔離部位(84)，該機(jī)械隔離部位構(gòu)造在廢氣-門-閥(20)的氣門頂(26)的面對殼體(70)的表面(72)上。
文檔編號F02B37/12GK101158311SQ200710163088
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月2日
發(fā)明者K·里斯—米勒, M·博厄爾 申請人:羅伯特.博世有限公司