包括調(diào)節(jié)單元的渦輪增壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及排氣渦輪增壓器，其具有用于調(diào)節(jié)排氣渦輪增壓器的功率的調(diào)節(jié)單元并且具有執(zhí)行器，其中能夠通過執(zhí)行器來調(diào)整所述調(diào)節(jié)單元。執(zhí)行器經(jīng)由定位構(gòu)件和杠桿連接到調(diào)節(jié)單元。
【背景技術(shù)】
[0002]排氣渦輪增壓器用于提高內(nèi)燃發(fā)動機的效率并由此增加其功率。為此目的，排氣渦輪增壓器包括具有渦輪機葉輪的渦輪機和具有壓縮機葉輪的壓縮機，其中，兩個轉(zhuǎn)子布置在共用軸上。在此情況下，渦輪機葉輪由來自內(nèi)燃發(fā)動機的排氣質(zhì)量流驅(qū)動，并繼而驅(qū)動壓縮機葉輪。壓縮機壓縮引入新鮮空氣并將其引導(dǎo)至內(nèi)燃發(fā)動機中。共用軸安裝在渦輪增壓器的軸承殼體中。此外，渦輪機的渦輪機葉輪布置在渦輪機殼體中，并且壓縮機的壓縮機葉輪布置在壓縮機殼體中。
[0003]發(fā)動機的速度上升越多，渦輪機的渦輪機葉輪越快，并且由此，排氣渦輪增壓器的軸(壓縮機的壓縮機葉輪也位于其上)也在驅(qū)動的排氣流速率的作用下旋轉(zhuǎn)。軸以及由此壓縮機葉輪的較快旋轉(zhuǎn)引起壓縮機的空氣傳送速率增加。這引起來自發(fā)動機的排氣流速率增加，且因此繼而引起更快地驅(qū)動渦輪機葉輪。為了不超過發(fā)動機的各個機械限制和熱限制，需要調(diào)節(jié)排氣渦輪增壓器。
[0004]可使用可變的渦輪機幾何形狀或廢氣門管道或旁通管道(其設(shè)置在渦輪機殼體中并且其能夠通過稱作廢氣門或旁通閥的關(guān)閉元件來關(guān)閉)實施排氣渦輪增壓器的此類調(diào)節(jié)。當(dāng)需要時，能夠適當(dāng)以根據(jù)打開程度的方式打開所述關(guān)閉元件，以引導(dǎo)更多或更少部分的排氣通過渦輪機直接進入車輛的排氣尾管。以此方式防止渦輪機的旋轉(zhuǎn)速度的進一步增加。
[0005]已知使用電動或氣動執(zhí)行器來調(diào)整所述類型的調(diào)節(jié)單元(廢氣門管道的關(guān)閉元件或可變的渦輪機幾何形狀)。
[0006]此外，還已知使用執(zhí)行器側(cè)的定位構(gòu)件(例如，推力桿或調(diào)節(jié)桿)和關(guān)閉元件側(cè)的操作杠桿來實現(xiàn)將所述類型的執(zhí)行器聯(lián)接到調(diào)節(jié)單元。
[0007]為了確保通過執(zhí)行器精確地控制調(diào)節(jié)單元，必需補償單獨的部件及其相對于彼此的位置的制造和組裝公差。因此，必需精確地校準(zhǔn)每個排氣渦輪增壓器，這使得組裝過程期間的對準(zhǔn)和組裝需要相當(dāng)高的費用。
[0008]DE 10 2011 007072 Al公開了一種排氣渦輪增壓器，其具有能夠由關(guān)閉元件關(guān)閉的廢氣門導(dǎo)管。能夠調(diào)整關(guān)閉元件的執(zhí)行器經(jīng)由調(diào)節(jié)桿形式的定位構(gòu)件并經(jīng)由設(shè)置在定位構(gòu)件和關(guān)閉元件之間的可樞轉(zhuǎn)引導(dǎo)元件(如操作杠桿)連接到關(guān)閉元件。引導(dǎo)元件連接到引導(dǎo)杠桿，該引導(dǎo)杠桿具有平坦形狀并且插入至定位構(gòu)件的狹槽中。
[0009]EP 1256703 BI同樣公開了排氣渦輪增壓器，其具有廢氣門管道、關(guān)閉元件和執(zhí)行器。借助于操作杠桿能夠打開或關(guān)閉該關(guān)閉元件，其中定位構(gòu)件(執(zhí)行器的調(diào)節(jié)桿)連接到操作杠桿。所述調(diào)節(jié)桿包括細長元件，并且所述元件的至少一個部段是足夠柔性的以在使用期間圍繞一條線彎曲，以便于由此補償位置偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是基于研發(fā)排氣渦輪增壓器的目的，該排氣渦輪增壓器具有通過執(zhí)行器經(jīng)由操作杠桿和定位構(gòu)件進行調(diào)整的調(diào)節(jié)單元，其中，補償操作杠桿和定位構(gòu)件之間的連接結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的制造和組裝公差，其中使得連接結(jié)構(gòu)盡可能易于生產(chǎn)，并且其中使得對于組裝過程所述連接結(jié)構(gòu)能夠具有極好的可達性。
[0011]根據(jù)本發(fā)明通過具有獨立權(quán)利要求的特征的排氣渦輪增壓器達到所述目的。本發(fā)明的有利改進在從屬權(quán)利要求的特征中。
[0012]提出的排氣渦輪增壓器具有用于控制排氣渦輪增壓器的功率的調(diào)節(jié)單元，其中通過執(zhí)行器能夠調(diào)整調(diào)節(jié)單元，并且經(jīng)由調(diào)整構(gòu)件將執(zhí)行器的推力桿連接到調(diào)節(jié)單元的操作杠桿。根據(jù)本發(fā)明，調(diào)整構(gòu)件具有絲桿螺母元件和與其接合的附接元件。
[0013]通過調(diào)整構(gòu)件的絲桿螺母元件與附接元件之間的螺栓連接結(jié)構(gòu)，可以簡單的方式補償與執(zhí)行器和調(diào)節(jié)單元之間的空間相關(guān)的制造和組裝公差，并且在組裝過程期間能夠在精確定位的情況下以簡單方式調(diào)整執(zhí)行器的推力桿和操作杠桿之間的連接結(jié)構(gòu)。此外，所述調(diào)整構(gòu)件的使用使能僅從一側(cè)將執(zhí)行器的推力桿緊固到操作杠桿上。這有利地替代了常規(guī)的連接技術(shù)，例如，通過需要從兩側(cè)接近杠桿的兩個可調(diào)整的鎖緊螺母，而這難以自動化。通過自動化簡化了定位構(gòu)件和杠桿之間的連接結(jié)構(gòu)的組裝，并且能夠節(jié)省成本。
[0014]在優(yōu)選實施例中，絲桿螺母元件包括設(shè)計用于接合擰緊工具(例如，螺絲刀)的頭部，所述頭部優(yōu)選是六邊形螺栓頭部的形式并且整體連接到具有通道孔的圓柱狀突起件。借助于擰緊工具，絲桿螺母元件和附接元件能夠以簡單方式通過在組裝過程中旋擰到彼此中來連接到彼此。由于實際上僅需操縱絲桿螺母元件，因此在組裝過程中，僅需接近絲桿螺母元件的頭部并且僅需使用一個工具。
[0015]優(yōu)選的情形是，絲桿螺母元件在通道孔中具有內(nèi)螺紋并且在圓柱狀突起件的外周上具有外螺紋。在本實施例中，則附接元件具有與突起件的外螺紋相對應(yīng)的內(nèi)螺紋，并且執(zhí)行器的推力桿在其外周上具有與絲桿螺母元件的通道孔的內(nèi)螺紋相對應(yīng)的外螺紋。然后，執(zhí)行器的推力桿布置在絲桿螺母元件的通道孔中并且與其內(nèi)螺紋接合。絲桿螺母元件的圓柱狀突起件繼而通過其外螺紋與附接元件的內(nèi)螺紋接合。在組裝過程中，執(zhí)行器的推力桿和調(diào)節(jié)單元的操作杠桿之間的連接結(jié)構(gòu)能夠通過絲桿螺母元件和附接元件在單個螺栓連接過程中形成。
[0016]在特別有利的實施例中，通道孔中的內(nèi)螺紋和絲桿螺母元件的突起件上的外螺紋各自具有節(jié)距相同的同向走向的螺紋。然后，能夠以簡單的方式在一個螺栓連接過程中通過絲桿螺母元件實施杠桿和定位構(gòu)件的組裝。本實施例在下述情形中尤其有利，即，在組裝過程中，當(dāng)建立了絲桿螺母元件和附接元件之間的連接時，應(yīng)該保持推力桿和操作杠桿的預(yù)設(shè)位置(即，不應(yīng)該再改變)。這在如果執(zhí)行器是機電執(zhí)行器時是尤其有利的。但是，同樣也可以使用氣動執(zhí)行器。在此情形中，在組裝過程中，最初將絲桿螺母元件旋擰到推力桿的外螺紋上，并且附接元件連接到調(diào)節(jié)單元的操作杠桿上。然后，將推力桿與絲桿螺母元件以及操作杠桿與附接元件相對于彼此放置在期望的位置。隨后，沿與將絲桿螺母元件旋擰到推力桿上的旋轉(zhuǎn)方向相反地轉(zhuǎn)動絲桿螺母元件，其中，突起件的外螺紋放置成與附接元件的內(nèi)螺紋接合。由于螺紋同向并且具有相同節(jié)距的事實，現(xiàn)在絲桿螺母元件移動到附接元件的內(nèi)螺紋中，且相對于推力桿和附接元件移動至相同的程度以及沿相同的方向移動，并因此產(chǎn)生連接結(jié)構(gòu)。
[0017]在另一個實施例中，可在通道孔中設(shè)置內(nèi)螺紋，在絲桿螺母元件的突起件上設(shè)置外螺紋，并且推力桿上的相關(guān)外螺紋和附接元件中的內(nèi)螺紋也以相同方向走向，但各自具有不同的節(jié)距。如果現(xiàn)在通過調(diào)整構(gòu)件實現(xiàn)與操作杠桿的連接，如上所述，則由于螺紋的不同節(jié)距，推力桿和附接元件以及操作杠桿將相對于彼此移位。此實施例在執(zhí)行器是氣動執(zhí)行器時尤其有利。特別地，可通過位于執(zhí)行器上的彈簧的彈性恢復(fù)作用補償所述相對轉(zhuǎn)移。因此，在系統(tǒng)的組裝期間，能夠預(yù)先將彈簧放置成加載狀態(tài)。
[0018]在尤其優(yōu)選的實施例中，定位構(gòu)件具有與絲桿螺母元件的內(nèi)螺紋接合的外螺紋。在本實施例中，杠桿具備內(nèi)螺紋或固定地連接到優(yōu)選以螺母形式的螺紋件上。連接到杠桿上的內(nèi)螺紋或螺紋件與形成在絲桿螺母元件的突起部上的外螺紋接合。本實施例的優(yōu)點在于能夠?qū)⒔z桿螺母元件預(yù)先安裝在定位構(gòu)件上。在所述實施例中，能夠以特別簡單的方式來組裝部件。
[0019]為了防止絲桿螺母元件中發(fā)生任何磨損，有利的是，在將定位構(gòu)件連接到杠桿之后通過鎖緊螺母來支撐絲桿螺母元件。以此方式防止絲桿螺母元件在渦輪增壓器操作期間的旋轉(zhuǎn)。為此目的，例如，可根據(jù)絲桿螺母元件的內(nèi)螺紋是旋擰到定位構(gòu)件還是杠桿，將鎖緊螺母