JP5352012B2 - Exhaust turbocharger guide device with adjustable turbine geometry and internal combustion engine exhaust turbocharger - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の前提部分に基づく調整可能なタービンジオメトリを備えるエグゾーストターボチャージャのガイド装置、及び請求項6の前提部分に基づく内燃機関のエグゾーストターボチャージャに関する。
The invention relates to a guide device for an exhaust turbocharger with an adjustable turbine geometry according to the premise of claim 1 and to an exhaust turbocharger of an internal combustion engine according to the premise of
特許文献1から、調整可能なタービンジオメトリを備えるエグゾーストターボチャージャのガイド装置が知られている。このガイド装置は、軸方向スライダと、この軸方向スライダが併進運動するための調整装置とを含んでいる。この場合、調整装置は、軸方向スライダを取り囲むように形成されている調整フォークを含み、第1のフォークアームと第2のフォークアームとがそれぞれ接触面を有しており、これらの接触面によって軸方向スライダとの接触が可能である。この調整装置のガイド部分は、ガイドエレメントを支持するための開口部を有している。このガイドエレメントを用いて、1つの軸、すなわちガイドエレメントのガイド軸に沿ってガイドされ、それによって固定される軸方向スライダの位置決めが実行可能である。ガイド部分には、調整装置の調整レバーのレバーエンドがかみ合う。この調整レバーを用いることにより、調整フォークの動きを発生させることができる。 From US Pat. No. 6,057,056, a guide device for an exhaust turbocharger with an adjustable turbine geometry is known. The guide device includes an axial slider and an adjusting device for the axial slider to translate. In this case, the adjusting device includes an adjusting fork formed so as to surround the axial slider, and the first fork arm and the second fork arm have contact surfaces, respectively. Contact with the axial slider is possible. The guide portion of the adjusting device has an opening for supporting the guide element. With this guide element, it is possible to position an axial slider which is guided along and fixed by one axis, ie the guide axis of the guide element. The lever end of the adjusting lever of the adjusting device is engaged with the guide portion. By using this adjustment lever, the movement of the adjustment fork can be generated.
本発明は、単純かつ低コスト構造を考慮して、それぞれの作動範囲で軸方向スライダのスムーズな位置決めが確保されるように、調整可能なタービンジオメトリを備えるエグゾーストターボチャージャのガイド装置、及び内燃機関のエグゾーストターボチャージャを提供するという課題に基づいている。 The present invention relates to a guide device for an exhaust turbocharger having an adjustable turbine geometry and an internal combustion engine so as to ensure a smooth positioning of the axial slider in each operating range in view of a simple and low-cost structure Based on the challenge of providing an exhaust turbocharger.
この課題は、請求項1の特徴をもつ、調整可能なタービンジオメトリを備えるエグゾーストターボチャージャのガイド装置と、請求項6による内燃機関のエグゾーストターボチャージャとによって解決される。本発明の適切かつ重要な発展形態を備える有利な実施形態は、従属請求項に示されている。
This problem is solved by the exhaust turbocharger guide device with the adjustable turbine geometry having the features of claim 1 and the exhaust turbocharger of the internal combustion engine according to
本発明に基づくガイド装置は、レバーエンドを支持するために、かみ合い開口部を備える調整フォークを有し、接触面が、この調整フォークの開口部のガイド軸に対して方向が一致するように配置される。この接触面は、位置決めする軸方向スライダと調整フォークとの間で接触を確立するために形成されている。このことは、軸方向スライダの位置決めの際、第1の力の作用点が接触面に存在することを意味する。軸方向スライダを位置決めするための第2の力の作用ポイントは、調整レバーのレバーエンドが力を伝達しながら支持されているかみ合い開口部の中にある。軸方向スライダの位置決めに必要な両方の力の作用点は、ガイド軸に対して方向が一致するように配置されるため、発生したトルクを部分的に又は完全に相殺することができる。この部分的又は完全な相殺により、作動中又は軸方向スライダの位置決め時における調整フォークの傾斜傾向及びそれによる固着を防止することができる。 The guide device according to the present invention has an adjustment fork having a meshing opening for supporting the lever end, and the contact surface is arranged so that the direction coincides with the guide axis of the opening of the adjustment fork. Is done. This contact surface is formed to establish contact between the axial slider to be positioned and the adjusting fork. This means that when the axial slider is positioned, the point of application of the first force exists on the contact surface. The point of action of the second force for positioning the axial slider is in the meshing opening where the lever end of the adjusting lever is supported while transmitting the force. The points of action of both forces required for the positioning of the axial slider are arranged so that their directions coincide with the guide shaft, so that the generated torque can be partially or completely offset. This partial or complete cancellation can prevent the adjusting fork from tilting and thereby sticking during operation or when positioning the axial slider.
ガイド装置の有利な実施形態では、かみ合い開口部が調整フォークのガイド部分に設けられているため、軸方向スライダの位置決めの際に、調整フォークの十分な強度が確保される。 In an advantageous embodiment of the guide device, the engagement opening is provided in the guide portion of the adjustment fork, so that sufficient strength of the adjustment fork is ensured when positioning the axial slider.
ガイド装置のもう1つの有利な実施形態では、傾斜傾向をさらに抑制するためにガイド部分が調整フォークと動かないように接続されている。 In another advantageous embodiment of the guide device, the guide part is connected in a stationary manner with the adjusting fork in order to further suppress the inclination tendency.
ガイド装置の有利な実施形態では、レバーエンドがかみ合い開口部に可動式に配置されているため、その可動性により、調整レバー及びレバーエンドの回転運動が、かみ合い開口部のレバーエンドの引っかかりに対抗して作用することができる。 In an advantageous embodiment of the guide device, the lever end is movably disposed in the meshing opening, so that its mobility allows rotational movement of the adjusting lever and the lever end to counter the catch of the lever end of the meshing opening. Can act.
ガイド装置のもう1つの特殊な実施形態では、かみ合い開口部がガイド軸と軸方向スライダの縦軸との間に配置されており、それによって位置決め時に発生するトルクが軽減される。 In another special embodiment of the guide device, the meshing opening is arranged between the guide shaft and the longitudinal axis of the axial slider, thereby reducing the torque generated during positioning.
本発明はさらに、排気ガスガイド部分を備えるハウジングと、このハウジング内に回転可能に支持されているタービンホイール付き回転機構とを有している内燃機関のエグゾーストターボチャージャにも関し、排気ガスによるタービンホイールへの負荷を変更するための排気ガスガイド部分には、本発明に基づくガイド装置が割り当てられている。 The present invention further relates to an exhaust turbocharger for an internal combustion engine having a housing having an exhaust gas guide portion and a rotating mechanism with a turbine wheel rotatably supported in the housing. A guide device according to the present invention is assigned to the exhaust gas guide portion for changing the load on the wheel.
エグゾーストターボチャージャの好ましい形態では、調整フォークとガイドエレメントとの間に、ある長さを備えるコンタクトが形成されており、このガイドエレメントは有効直径を有している。摩耗を軽減するため、及びエグゾーストターボチャージャの長期の作動を保証するため、長さと直径との間の割合は2よりも大きいことが有利である。 In a preferred form of the exhaust turbocharger, a contact having a certain length is formed between the adjusting fork and the guide element, the guide element having an effective diameter. In order to reduce wear and to ensure long-term operation of the exhaust turbocharger, the ratio between length and diameter is advantageously greater than 2.
エグゾーストターボチャージャのもう1つの形態では、ガイドエレメントが、タービンホイールに対向しない側で輪郭スリーブ内に支持され、タービンホイールに対向する側で排気ガスガイド部分内に支持されており、このことにより、作動中の大きな温度変動におけるガイドエレメントの変形を回避することができる。 In another form of the exhaust turbocharger, the guide element is supported in the contour sleeve on the side not facing the turbine wheel and in the exhaust gas guide part on the side facing the turbine wheel, Deformation of the guide element due to large temperature fluctuations during operation can be avoided.
もう1つの好ましい実施形態では、製造コストを下げるため、及び組立てを簡単にするために、ガイドエレメントと開口部とがシリンダ形に形成されている。 In another preferred embodiment, the guide element and the opening are formed in a cylinder shape to reduce manufacturing costs and to simplify assembly.
もう1つの有利な実施形態では、調整フォーク及び軸方向スライダが、第1のボディコンタクトと第2のボディコンタクトとを有しており、第1のボディコンタクトと第2のボディコンタクトとはガイドエレメントのガイド軸に対して左右対称に配置されており、それによって軸方向スライダの傾斜運動を回避することができる。 In another advantageous embodiment, the adjusting fork and the axial slider have a first body contact and a second body contact, wherein the first body contact and the second body contact are guide elements. Are arranged symmetrically with respect to the guide shaft, thereby preventing the tilting movement of the axial slider.
本発明のその他の利点及び適切な実施形態は、説明及び図を参照することができる。 Other advantages and suitable embodiments of the invention can be referred to the description and figures.
図中、同一構成部品又は機能の同じ構成部品のすべてに同じ符号が付けられている。 In the figure, the same components or the same components having the same functions are denoted by the same reference numerals.
内燃機関は、シリンダヘッドとクランクケースとを備える機械ハウジングを有している。このシリンダヘッドは、内燃機関の外気システムと内燃機関の排気ガスシステムとに接続されている。 The internal combustion engine has a machine housing including a cylinder head and a crankcase. The cylinder head is connected to an outside air system of the internal combustion engine and an exhaust gas system of the internal combustion engine.
クランクケースには、シリンダが配置されており、各シリンダは軸方向に動くピストンを有している。さらに、このクランクケースの中では、クランクシャフトが回転可能に支持されている。各ピストンはコンロッドによってクランクシャフトに接続されているため、関連するピストン力をクランクシャフトに伝達し、クランクシャフトの回転運動に変換することができる。 Cylinders are arranged in the crankcase, and each cylinder has a piston that moves in the axial direction. Furthermore, in this crankcase, the crankshaft is rotatably supported. Since each piston is connected to the crankshaft by a connecting rod, the associated piston force can be transmitted to the crankshaft and converted into rotational movement of the crankshaft.
内燃機関のシリンダには、燃料混合気を燃焼するための燃焼室が形成されている。各燃焼室は、シリンダの内壁、シリンダ内で動くピストン、及びシリンダヘッドの壁によって区切られており、シリンダヘッドの壁と各ピストンとは、ほぼ向かい合うように配置されている。燃焼室は、該当するピストンによってその容積が変更可能であるように形成されているため、その中では、周知の燃焼プロセスが実行可能である。 A combustion chamber for burning the fuel mixture is formed in the cylinder of the internal combustion engine. Each combustion chamber is delimited by an inner wall of the cylinder, a piston moving in the cylinder, and a wall of the cylinder head, and the cylinder head wall and each piston are arranged so as to face each other. Since the combustion chamber is formed so that its volume can be changed by the corresponding piston, a well-known combustion process can be executed therein.
シリンダヘッドは、インレットポート及びインレットバルブを備えるインレットシステムと、アウトレットポート及びアウトレットバルブを備えるアウトレットシステムと、燃焼室へ燃料を噴射するための噴射システムとを有しており、燃料は燃料ポンプを使って燃料タンクから圧送することができる。各インレットポートは、好ましい方法では、少なくとも1つのインレットバルブを有しており、このインレットバルブによってインレットポートを開閉することができ、このインレットバルブは、インレットポートの燃焼室側の端部に配置されている。インレットバルブが開いている場合には、このインレットポートを介して、燃焼エア又は燃料混合気を燃焼室に送ることができる。インレットポートの燃焼室に対向しない端部は、外気システムに配置され、流量減少に働く回収タンクに接続されている。 The cylinder head has an inlet system including an inlet port and an inlet valve, an outlet system including an outlet port and an outlet valve, and an injection system for injecting fuel into the combustion chamber, and the fuel uses a fuel pump. Can be pumped from the fuel tank. Each inlet port has, in a preferred manner, at least one inlet valve, which can be opened and closed by the inlet valve, which is arranged at the end of the inlet port on the combustion chamber side. ing. When the inlet valve is open, combustion air or a fuel mixture can be sent to the combustion chamber via this inlet port. The end of the inlet port that does not face the combustion chamber is disposed in the outside air system and is connected to a recovery tank that works to reduce the flow rate.
各アウトレットポートは、好ましい方法では、少なくとも1つのアウトレットバルブを有しており、このアウトレットバルブによってアウトレットポートを開閉することができ、このアウトレットバルブは、アウトレットポートの燃焼室側の端部に配置されている。燃焼室に形成されている燃料混合気が燃焼する場合、内燃機関の作動中に排気ガスが発生し、この排気ガスはアウトレットポートを介して燃焼室から排気ガスシステムに流れることができる。 Each outlet port has, in a preferred manner, at least one outlet valve, which can be opened and closed by the outlet valve, which is arranged at the end of the outlet port on the combustion chamber side. ing. When the fuel mixture formed in the combustion chamber burns, exhaust gas is generated during operation of the internal combustion engine, and this exhaust gas can flow from the combustion chamber to the exhaust gas system via the outlet port.
外気システムはブーストエアラインを有しており、内燃機関に対向しているブーストエアラインの端部には、回収タンクが配置されている。ブーストエアライン内には、吸引された燃焼エアを冷却するためのインタークーラが、回収タンクの上流に配置されている。吸引された燃焼エアを浄化するためのエアフィルタは、内燃機関に対向しないブーストエアラインのもう一方の端部に配置されている。 The outside air system has a boost air line, and a recovery tank is arranged at the end of the boost air line facing the internal combustion engine. In the boost air line, an intercooler for cooling the sucked combustion air is arranged upstream of the recovery tank. An air filter for purifying the suctioned combustion air is disposed at the other end of the boost air line that does not face the internal combustion engine.
排気ガスシステムはエグゾーストマニホールド及び排気ガスラインを含んでおり、このエグゾーストマニホールドは、排気ガスダクト及びこの排気ガスダクトがまとめられた集合ダクトを有している。エグゾーストマニホールドは、排気ガスシステムの下流に配置されており、1つの排気ガスダクトには1つのアウトレットポートが割り当てられている。排気ガスラインは、集合ダクトの開口部でエグゾーストマニホールドに接続されており、この開口部は排気ガスダクトの下流に配置されている。内燃機関に対向しない排気ガスラインの端部には、排気ガス後処理のために排気ガス後処理システムが配置されており、この排気ガス後処理システムは、煤フィルタ及び/又は触媒コンバータの形で形成されている。 The exhaust gas system includes an exhaust manifold and an exhaust gas line, and the exhaust manifold includes an exhaust gas duct and a collective duct in which the exhaust gas ducts are gathered. The exhaust manifold is disposed downstream of the exhaust gas system, and one outlet port is assigned to one exhaust gas duct. The exhaust gas line is connected to the exhaust manifold at the opening of the collecting duct, and this opening is arranged downstream of the exhaust gas duct. At the end of the exhaust gas line not facing the internal combustion engine, an exhaust gas aftertreatment system is arranged for the exhaust gas aftertreatment, which is in the form of a soot filter and / or a catalytic converter. Is formed.
この内燃機関はさらに、排気ガス再循環システムを有しており、エグゾーストマニホールドと回収タンクとの間には、排気ガス再循環ラインの形で接続ラインが配置されている。排気ガス再循環ラインには、再循環された排気ガスを冷却するために、排気ガス再循環冷却装置が配置されている。再循環される排気ガス量の調整は、排気ガス再循環バルブを用いて行われる。 This internal combustion engine further has an exhaust gas recirculation system, and a connection line is arranged in the form of an exhaust gas recirculation line between the exhaust manifold and the recovery tank. An exhaust gas recirculation cooling device is disposed in the exhaust gas recirculation line in order to cool the recirculated exhaust gas. Adjustment of the amount of exhaust gas recirculated is performed using an exhaust gas recirculation valve.
多数の機能を調整し、制御するために、この内燃機関には、調整及び制御システムが割り当てられている。この調整及び制御システムによって、特に、燃料供給及び排気ガス再循環バルブを制御することができる。 In order to regulate and control a number of functions, this internal combustion engine is assigned a regulation and control system. This regulation and control system makes it possible in particular to control the fuel supply and exhaust gas recirculation valves.
この内燃機関にはエグゾーストターボチャージャ1が割り当てられており、このエグゾーストターボチャージャは、通過可能なエアガイド部分(詳しく図示されていない)と、通過可能な排気ガスガイド部分3と、軸受け部分とが含まれるハウジング2を有しており、エアガイド部分は外気システム(詳しく図示されていない)内に配置され、排気ガスガイド部分3は排気ガスシステム(詳しく図示されていない)内に配置されている。
An exhaust turbocharger 1 is assigned to the internal combustion engine. The exhaust turbocharger includes an air guide portion (not shown in detail) that can pass, an exhaust
エグゾーストターボチャージャ1は回転機構(詳しく図示されていない)を有しており、この回転機構は、燃焼エアを吸引し、圧縮するためのコンプレッサホイールと、排気ガスを膨張させるためのタービンホイールと、コンプレッサホイールをタービンホイールと共回転するように接続している回転軸付きシャフトとを有している。このシャフトは、エアガイド部分と排気ガスガイド部分3との間に配置されているエグゾーストターボチャージャ1の軸受け部分(詳しく図示されていない)に共回転するように支持されている。
The exhaust turbocharger 1 has a rotating mechanism (not shown in detail), which rotates a compressor wheel for sucking and compressing combustion air, a turbine wheel for expanding exhaust gas, A shaft with a rotating shaft connecting the compressor wheel to rotate with the turbine wheel. The shaft is supported so as to rotate together with a bearing portion (not shown in detail) of the exhaust turbocharger 1 disposed between the air guide portion and the exhaust
エアガイド部分(詳しく図示されていない)には、第1のホイールチャンバのコンプレッサホイールが回転可能に配置されている。この第1のホイールチャンバの上流には、流入ダクトがエアガイド部分内に配置されており、この流入ダクトとコンプレッサホイールとは、好ましくは同軸上に配置されている。この流入ダクトは、コンプレッサホイールから吸引された燃焼エアの状態調節のために用いられる。 A compressor wheel of the first wheel chamber is rotatably disposed in the air guide portion (not shown in detail). An inflow duct is arranged in the air guide portion upstream of the first wheel chamber, and the inflow duct and the compressor wheel are preferably arranged coaxially. This inflow duct is used for conditioning the combustion air sucked from the compressor wheel.
第1のホイールチャンバの下流には、エアガイド部分に、ディフューザの形で流出ダクトが形成されており、このディフューザは、コンプレッサホイールから吸引され、圧縮された燃焼エアの状態調節のために設計されている。この流出ダクトには、第1のホイールチャンバに対向しない端部に、エアガイド部分に属する第1のスパイラルダクトが接続されており、このスパイラルダクトは、回転対称の流れを提供するために用いられる。さらに、この第1のスパイラルダクトは、流出ダクトと、エアガイド部分に形成されている出口ポートとの間の接続ダクトとして実施されている。 Downstream of the first wheel chamber, an air duct part is formed with an outflow duct in the form of a diffuser, which is designed for conditioning the combustion air drawn from the compressor wheel and compressed. ing. The outflow duct is connected to a first spiral duct belonging to the air guide portion at an end not facing the first wheel chamber, and this spiral duct is used to provide a rotationally symmetric flow. . Furthermore, this 1st spiral duct is implemented as a connection duct between an outflow duct and the exit port formed in the air guide part.
エアガイド部分の代替の実施形態では、エアガイド部分がコンプレッサホイールへの流入量を変更するための装置を有している。流入量の変更により、吸引される燃焼エアの膨張が可能となるため、冷気タービンモードにおけるコンプレッサホイールの作動が可能となる。 In an alternative embodiment of the air guide part, the air guide part has a device for changing the flow rate into the compressor wheel. By changing the inflow amount, the suctioned combustion air can be expanded, so that the compressor wheel can be operated in the cold air turbine mode.
排気ガスを排気ガスガイド部分3に流入させるため、排気ガスガイド部分3の中にインレットダクト4が形成されている。このインレットダクト4は、内燃機関の作動中、排気ガスの状態調節のために働き、タービンホイールを回転運動させる。インレットダクト4は、シャフトの回転軸に対して垂直に配置されているのが好ましい。
In order to allow the exhaust gas to flow into the exhaust
インレットダクト4の下流には、排気ガスガイド部分3の中に、第2のスパイラルダクト5が配置されており、このスパイラルダクトは、回転対称の流れを提供するために用いられる。第2のスパイラルダクト5の下流には、排気ガスガイド部分3の中に供給ダクト6が配置され、この供給ダクトは、一般的に排気ガスの流れの状態調節のために形成されている。さらに、この第2のスパイラルダクト5は、吸入ダクト4と供給ダクト6との間の接続ダクトとしても形成されている。供給ダクト6の下流には、第2のホイールチャンバ7が排気ガスガイド部分3の中に配置されており、この第2のホイールチャンバ7には、タービンホイール(詳しく図示されていない)が配置されている。この供給ダクト6は、ホイールチャンバ7に対向して配置されている端部に、出口断面8を有している。第2のホイールチャンバ7の下流には、出口ダクト9が排気ガスガイド部分3の中に配置されている。
A
内燃機関の作動中には、内燃機関の排気ガスによる負荷によってタービンホイールが回転運動を行い、コンプレッサホイールがシャフトによって同様に回転するため、燃焼エアが吸引され、圧縮される。 During operation of the internal combustion engine, the turbine wheel rotates by the load of the exhaust gas of the internal combustion engine, and the compressor wheel similarly rotates by the shaft, so that combustion air is sucked and compressed.
内燃機関が低負荷、低回転数である場合も、内燃機関が高負荷、高回転数である場合も、エグゾーストターボチャージャの最大限の効率を達成可能にするため、排気ガスガイド部分3に配置されている調整可能に形成されたガイド装置10によって、排気ガスの状態調節を行うことができる。
Even if the internal combustion engine has a low load and a low rotational speed, and the internal combustion engine has a high load and a high rotational speed, it is arranged in the exhaust
図1に示されているように、このガイド装置10は、排気ガスが通過可能なガイドグリルリング11と、環状の軸方向スライダ12と、出口ダクト9における排気ガスの流動状態調節のために用いられる輪郭スリーブ13とを含んでいる。ガイドグリルリング11、軸方向スライダ12及び輪郭スリーブ13は、シャフトと同軸上に配置されている。つまり、回転機構のシャフトの回転軸は軸方向スライダ12の長軸14に該当する。輪郭スリーブ13は、動かないように排気ガスガイド部分3の中に配置されている。ガイドグリルリング11は、排気ガスガイド部分3に固定支持されている。
As shown in FIG. 1, the
ガイドグリルリング11は、タービンホイールを部分的に取り囲むように供給ダクト6の中に配置されており、このガイドグリルリング11は、出口断面8の中に突き出した状態で形成されている。軸方向スライダ12は、ガイドグリルリング11に対向して配置されている第1の開口部15を備え、ガイドグリルリング11はこの開口部内へ挿入可能に形成されている。出口断面8の大きさは、軸方向スライダ12によって調整することができる。好ましくは、内燃機関が低負荷及び/又は低回転数の場合はこの出口断面8が小さく、内燃機関が高負荷及び/又は高回転数の場合には大きく形成されている。
The
ガイド装置10には、調整装置16が割り当てられている。この調整装置16は、調整フォーク17と、ガイド部分18と、ガイドエレメント19と、調整レバー20とを有している。調整レバー20に作用し、移動を開始する力は、電気的に及び/又は機械的に及び/又はニューマチック式に及び/又はハイドロリック式に発生させることができる。
An adjusting
調整フォーク17はU字型に形成されている(図2を参照)。弓形に形成された第1のフォークアーム21と弓形に形成された第2のフォークアームとは、ガイド部分18に対向する端部で、動かないようにこのガイド部分18と接続されている。第1のフォークアーム21と第2のフォークアーム22とは互いに左右対称であり、第1のフォークアーム21と第2のフォークアーム22との間に配置されているガイド部分18に対して凸状に配置されている。
The adjusting
ガイド部分18は、このガイド部分18を完全に貫通する、ガイド軸24を備えた開口部23を有しており、このガイド軸は長軸14に対して平行に配置されている。ガイド軸24を横断して、ガイド部分18は、軸方向スライダ12に対向して配置されている側に溝形のかみ合い開口部25を有している。
調整フォーク17を確実にガイドするため、ガイドエレメント19は、開口部23と相補的に形成されている断面を有している。好ましいのは、左右対称な断面が選択されることである。
The
In order to reliably guide the adjusting
ガイドエレメント19は、好ましくはシリンダ形に形成されており、有効直径Dを有している。確実なガイドを保証するため、ガイドエレメント19は、スパイラスダクト5に対向しない側で、動かないように輪郭スリーブ13と接続されている。ガイドエレメント19は、スパイラルダクト5に対向する側で排気ガスガイド部分3の中に支持されており、このことにより、温度変動によるガイドエレメント19の変形を回避することができる。
The
調整フォーク17は、ガイドエレメント19の上に支持された状態で配置されており、このガイドエレメント19は、好ましくはシリンダ形に形成されている開口部23の中に配置されている。この支持によって、ガイドエレメント19と調整フォーク17との間に、長さLを備えるコンタクト26が形成されている。調整フォーク17の傾斜運動を回避するため、この場合、好ましくは、ガイドエレメント19の有効直径Dは、長さAの方が有効直径Dよりも長く、特に長さLと有効直径Dとの間の割合L/Dが2よりも大きくなるように選択することができる。
The adjusting
調整レバー20は、円錐形に形成されたレバーエンド28を備える第1のレバーアーム27と第2のレバーアーム29とを有している。第1のレバーアーム27と第2のレバーアーム29とは、互いに対向して接続ロッド30によって固定接続されており、このレバーエンド28はかみ合い開口部25側に配置されている。調整レバー20は、調整力を支持するため、ブッシュ31に支持されている接続ロッド30によって、排気ガスガイド部分3の中に回転可能に支持されている。レバーエンド28が円錐形に形成されていることにより、円錐形のレバーエンド28とかみ合い開口部25との間の接触が点状又は線状に行われるため、さらに摩擦の少ない動きが形成されている。
The
レバーエンド28は、かみ合い開口部25の中にかみ合うように形成されており、レバーエンド28の強制ガイドがかみ合い開口部25の中に形成されている。
好ましくは、このレバーエンド28が、可動式に配置され、スライドローラの形で形成されていることにより、作動中の摩耗及び固着を軽減することができる。
The
Preferably, the
図2に示されているように、調整フォーク17は、軸方向スライダ12を取り囲むように配置されており、ガイド部分18に対向していない第1のフォークアーム21の第1の端部32と、ガイド部分18に対向していない第2のフォークアーム22の第2の端部33とは、軸方向スライダ12を取り囲む溝形の、軸方向スライダ12の第2の開口部34の中にかみ合うように形成されている。第2の開口部34と、この第2の開口部34に対向して配置されている、第1の端部32の第1の接触面35との間には、第1のボディコンタクトが形成されている。軸方向スライダ12の傾斜運動に反対に作用するため、第2の開口部34と、この第2の開口部34に対向して配置されている第2の端部33の第2の接触面36(斜視図では隠れている)との間には、第2のボディコンタクトが形成され、第1のボディコンタクトと第2のボディコンタクトとが、ガイド軸24に対して左右対称に形成されるようにしなければならない。
As shown in FIG. 2, the
軸方向スライダ12を位置決めするため、アクチュエータを使って、第2のレバーアーム29に作用する調整力が作られる。調整レバー20は回転可能に支持されているため、第1のレバーアーム27は、第2のレバーアーム29と固定接続されていることにより、回転運動を行う。この回転運動は、レバーエンド28の強制ガイドによって、調整フォーク17の併進運動に変換される。調整フォーク17は、ガイド軸24に沿って、ガイドエレメント19上を長軸14の方向に移動する。この場合、軸方向スライダ12は、調整フォーク17との第1のボディコンタクト及び第2のボディコンタクトがあるために、軸方向に動く。
In order to position the
本発明に基づき、レバーエンド28を支持するために、調整フォーク17はかみ合い開口部を備え、かみ合い開口部25と第1の接触面35及び/又は第2の接触面36とが、これらのガイド軸24に対する方向が一致するように配置される。このかみ合い開口部25は、調整フォーク17のガイド部分18に配置されている。
In order to support the
図3及び4には、図1による排気ガスガイド部分の長手方向断面図が示されており、追加的に、ガイド装置10に作用するトルクMV、MAが、調整フォーク及び軸方向スライダ12に沿って記入されている。図3には、第1のポジション、いわゆる開位置の方向へ軸方向スライダ12が位置決めされる場合に発生するトルクが記入されている。このポジションでは、出口断面8が完全に開かれている。図4は、第2のポジション、いわゆる閉位置の方向へ軸方向スライダ12が位置決めされる場合に発生するトルクを示している。この場合、軸方向スライダ12は、出口断面8の中へ部分的に又は完全に挿入される。有利には、本発明に基づく実施形態の場合、調整レバー20によって調整フォーク17に加えられるトルクMVは、軸方向スライダ12で生じるトルクMAを完全に又は部分的に相殺する。
FIGS. 3 and 4 show longitudinal section views of the exhaust gas guide part according to FIG. 1, and additionally torques MV, MA acting on the
図5は従来技術によるガイド装置を示している。図6及び7は、位置決めの際に生じるトルクを示している。その結果、傾斜傾向は、トルクが加わることによって完全に除外できなくなる。 FIG. 5 shows a guide device according to the prior art. 6 and 7 show the torque generated during positioning. As a result, the inclination tendency cannot be completely excluded by applying torque.
有利には、第2の開口部34が第1の端部32及び第2の端部33と相補的に形成されており、軸方向スライダ12を調整フォーク17に固定するために、第2の開口部34と第1の端部及び第2の端部33との間の静止摩擦による固定ボディコンタクトが行われなければならない。
Advantageously, the
もう1つの実施形態では、第1のフォークアーム21と第2のフォークアーム22とが、軸方向スライダ12に対向して配置されている溝形開口部をそれぞれ1つ有しており、環状又は部分的に環状の、軸方向スライダ12に固定接続されている、溝形開口部の断面と相補的に形成されているリングが、この溝形開口部の中で支持できるように設けられている。
In another embodiment, the
もう1つの代替の実施形態では、調整フォーク17が軸方向スライダ12と一体形成されており、調整フォーク17と軸方向スライダ12とは、第1のボディコンタクトと第2のボディコンタクトにおいて、それぞれ1つの固定接続を有している。
In another alternative embodiment, the
1 エグゾーストターボチャージャ
2 ハウジング
3 排気ガスガイド部分
4 インレットダクト
5 第2のスパイラルダクト
6 供給ダクト
7 第2のホイールチャンバ
8 出口断面
9 出口ダクト
10 ガイド装置
11 ガイドグリルリング
12 軸方向スライダ
13 輪郭スリーブ
14 長軸
15 第1の開口部
16 調整装置
17 調整フォーク
18 ガイド部分
19 ガイドエレメント
20 調整レバー
21 第1のフォークアーム
22 第2のフォークアーム
23 開口部
24 ガイド軸
25 かみ合い開口部
26 コンタクト
27 第1のレバーアーム
28 レバーエンド
29 第2のレバーアーム
30 接続ロッド
31 ブッシュ
32 第1の端部
33 第2の端部
34 第2の開口部
35 第1の接触面
36 第2の接触面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
該ガイド装置(10)が、軸方向スライダ(12)と、該軸方向スライダ(12)を位置決めするための調整装置(16)とを有し、
前記調整装置(16)が、調整フォーク(17)と、ガイドエレメント(19)を支持するためのガイド軸(24)を備える開口部(23)と、レバーエンド(28)を備える調整レバー(20)とを有し、
前記調整フォーク(17)が、少なくとも1つの接触面(35、36)を有し、
該接触面(35、36)が、軸方向スライダ(12)とのボディコンタクトを生じるように形成されており、
前記レバーエンド(28)を支持するために、前記調整フォーク(17)がかみ合い開口部(25)を有し、
前記かみ合い開口部(25)が、前記ガイド軸(24)と前記軸方向スライダ(12)の長軸(14)との間に配置されていることを特徴とする、ガイド装置。 An exhaust turbocharger guide device with adjustable turbine geometry,
The guide device (10) includes an axial slider (12) and an adjusting device (16) for positioning the axial slider (12).
The adjusting device (16), an adjustment fork (17), the opening including the guide shaft for supporting the guide et Remento (19) to (24) and (23), the adjusting lever comprising a lever end (28) ( 20)
The adjusting fork (17) has at least one contact surface (35, 36);
The contact surfaces (35, 36) are formed to produce body contact with the axial slider (12);
In order to support the lever end (28), the adjusting fork (17) has a meshing opening (25) ;
Guide device, characterized in that the meshing opening (25) is arranged between the guide shaft (24) and the long axis (14) of the axial slider (12).
前記タービンホイールが、排気ガスによって負荷をかけられるように形成されており、
前記排気ガスガイド部分(3)内には、排気ガスによる前記タービンホイールへの負荷を変更するためのガイド装置(10)が配置されている、内燃機関のエグゾーストターボチャージャであって、
前記ガイド装置(10)が請求項1〜4のいずれか一項に従って形成されている、エグゾーストターボチャージャ。 A housing (2) having an exhaust gas guide portion (3) that can pass therethrough, and a rotating mechanism with a turbine wheel rotatably supported in the housing (2);
The turbine wheel is configured to be loaded with exhaust gas;
In the exhaust gas guide part (3), an exhaust turbocharger for an internal combustion engine, in which a guide device (10) for changing a load on the turbine wheel by exhaust gas is disposed,
An exhaust turbocharger, wherein the guide device (10) is formed according to any one of claims 1-4.
前記ガイドエレメント(19)が有効直径(D)を有し、
前記長さ(L)と前記有効直径(D)との比(L/D)が2よりも大きいことを特徴とする、請求項5に記載のエグゾーストターボチャージャ。 A contact having a length (L) is formed between the adjusting fork (17) and the guide element (19),
The guide element (19) has an effective diameter (D);
6. The exhaust turbocharger according to claim 5, wherein a ratio (L / D) between the length (L) and the effective diameter (D) is larger than 2.
前記第2のスパイラルダクト(5)に対向する面で前記排気ガスガイド部分(3)内に支持されていることを特徴とする、請求項5又は6に記載のエグゾーストターボチャージャ。 The guide element (19) is supported in the contour sleeve (13) on a surface not facing the second spiral duct (5);
The exhaust turbocharger according to claim 5 or 6, characterized in that it is supported in the exhaust gas guide part (3) on the surface facing the second spiral duct (5).
前記第1のボディコンタクトと前記第2のボディコンタクトとが前記ガイドエレメント(19)の前記ガイド軸(24)に対して左右対称に配置されていることを特徴とする、請求項5〜8のいずれか一項に記載のエグゾーストターボチャージャ。 The adjusting fork (17) and the axial slider (12) have the first body contact and the second body contact;
The first body contact and the second body contact are arranged symmetrically with respect to the guide shaft (24) of the guide element (19), according to claim 5-8. The exhaust turbocharger according to any one of the above.
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