[发明专利]影响尾气流动的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种影响尾气流动的设备，特别用于控制引擎尾气支路中的 声发射，该设备具有可动地布置在尾气流中的闭合构件和用于该闭合构件的 驱动设备，该驱动设备包括驱动马达和将驱动马达耦接到该闭合构件用来驱 动的力传递装置，该闭合构件根据其在尾气流中的位置向尾气流提供不同的 流动阻力。

背景技术

为了满足与车辆声发射相关的法律要求，消声器等安装在尾气支路中。 面向不断增长的需求，整个尾气系统的设计和测试费用与构造费用(成本、 构造体积)一样非常巨大。除了涉及声发射的法律要求之外，所谓的“声波 设计”也非常重要，特别是在跑车和轿车方面。

已经知道在尾气支路中布置枢转挡板，该枢转挡板包括消噪声源或所谓 的抗噪声源。枢转挡板改变尾气流动截面，并从外部对其进行动态驱动。由 于挡板运动，所以产生振动，更准确地说是压力波动，该振动叠加在马达侧 的压力振动上，因此消除、部分消除或加强了这种压力波动。因此，可以有 目的地影响噪声水平和/或产生完全不同的声波设计方案。挡板优选布置在尾 气系统“冷端”附近。例如根据马达载荷和马达转数来控制挡板静态和动态 打开角度。以前的设备在实践中无法令人接受，因为驱动马达相对较大较重， 目的是获得足够长的使用寿命以及足够快地移动挡板。一般配置为ANC马 达的马达的热辐射通常随着重量增大而增多。总之，因此开始了负螺线 (negative spiral)，所以可靠的连续操作面临危险。

发明内容

为了避免前述缺陷，在最初提到的这种设备中，本发明提供了一种力传 递、热解耦装置，其集成到所述力传递装置中，并显著中断热量从闭合构件 经由力传递装置向驱动马达传递。这样在驱动马达和处于热流中的闭合构件 之间形成彻底的热解耦。温度极高的尾气(高达750℃)可能过度地加热驱 动设备，导致马达退化或使马达因热影响而变大。此外，在力传递装置中还 出现了过度的热膨胀过程，可能导致与挡板和马达安装有关的问题，以及在 力传递装置中引发问题。因此，可以将驱动马达的尺寸设计地相当轻巧，这 样又对减小惯性带来的积极的影响。

正如所述，根据本发明的设备特别是用于控制声发射，即用于声波设计。 马达可以非常快速地移动闭合构件，以使后者在尾气中产生压力波动，产生 能听得见的声发射。这意味着消除、部分消除、加强了马达侧的压力波动， 或者简单地叠加了固有压力波动。

热解耦装置在热学方面可以将力传递装置分成流动侧和马达侧驱动链。

此外，解耦装置应该具有比剩余力传递装置低的热传导性，更具体地说 明显更低的热传导性。

解耦装置中设置的热解耦构件本身的特征在于，其热传导性比两个驱动 链的热传导性至少低3倍，优选至少低5倍。这意味着解耦构件不仅是该系 统中热传导性最低的部分，而且实际上明显比剩余力传递装置的热传导性更 低。优选热传导性比金属低4倍。

对于驱动来说，热解耦构件能进行力传递。更具体地说，整个驱动力经 由解耦构件传递到闭合构件。

为了获得这种热解耦构件，陶瓷材料，而且特别是云母，可以用于这种 解耦构件。中空腔体结构还可以良好接合地产生稳定性和热绝缘性。

热解耦构件可以是耦接件的一部分，该耦接件将流动侧驱动链耦接到马 达侧驱动链。该耦接件因此将力传递装置分成两个区段。由于存在该耦接件， 所以可以部分补偿热膨胀过程并任选补偿驱动链的位置和/或角度偏移。如果 力传递装置直接由旋转轴驱动，这将非常重要，即不会存在受力偏转。

特别是，如果挡板旋转轴线基本上与驱动马达旋转轴线同轴，则耦接件 的优势特别有效。

在本发明中，闭合构件通常是旋转挡板，例如节流挡板。

在根据权利要求1的前序部分的设备中，闭合构件以及连接于其上的那 部分力传递装置的材料和制造方法基本上也具有重要性，因为也可以通过方 便地选择材料来减少向驱动马达进行热传导。在旋转轴作为力传递装置时， 后者由热绝缘陶瓷材料制成，至少其位于尾气流外侧的区段的外表面这样制 成。这种陶瓷材料还应该具有上述的低热传导性。

另一项重要的特征是旋转轴的安装形式。这里，本发明例如为旋转轴的 轴承区域施加陶瓷涂层，这意味着该涂层应用在旋转轴上，用于接合旋转。

可以选择的是，陶瓷轴承环优选通过上釉而固定到旋转轴上。