[发明专利]用于废气涡轮增压机的排气泄压阀执行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废气涡轮增压机的排气泄压阀执行器，其 具有执行器壳体和执行器盖，其中，在排气泄压阀执行器中设置有 一个用于操纵排气泄压阀的部件以及用于控制该用于操纵排气泄压 阀的部件的电子组件。

背景技术

内燃机的效率取决于能够提供给该内燃机的空气量和燃料量。 为了提高内燃机的效率，必须供应更多的燃烧用空气和燃料。在无 增压发动机中，这种效率的提高通过增大气缸工作容积或通过提高 转速来达到。然而，原则上增大气缸工作容积导致内燃机重量更重、 尺寸更大并因此更加昂贵。对较大的内燃机来说，提高转速尤其带 来了很大的问题和缺陷。

增压是一种常被用于提高内燃机的效率的技术方案。因此通过 废气涡轮增压机或者也借助于由发动机机械地驱动的压缩机来对燃 烧用空气进行预压缩。废气涡轮增压机主要由压缩机和涡轮机组成， 它们与同一个轴连接且以同样的转速旋转。涡轮机将废气的、通常 无用的爆燃的能量转化为旋转能量并驱动压缩机。压缩机，在这种 情况下也称为空气压缩机，抽吸新鲜空气并将经过预压缩的空气输 送至发动机的各个气缸。较大的空气量可以被提供给增加了的燃料 量，以提高内燃发动机效率。此外，燃烧过程被有利地影响，从而 使内燃发动机达到更好的总效率。此外，可以特别有利地设计利用 涡轮增压机增压的内燃机的转矩曲线。

对汽车制造者来说，通过应用废气涡轮增压机能够在不明显改 变内燃机的结构的情况下显著地优化现有的串联式无增压发动机。 通常增压的内燃机具有较少的单位燃料消耗以及较少的有害物质排 放。此外，涡轮发动机通常比同功率的无增压发动机声音小，因为 废气涡轮增压机本身起到了类似于附加的消声器的作用。

在具有大的工作转速范围的内燃机中，例如在用于轿车的内燃 机中，在较低的发动机转速下就已经要求高的增压压力。为此在这 些涡轮增压机中引入了增压控制阀，即所谓的排气泄压阀。在发动 机转速低的情况下，通过选择相应的涡轮机壳体就快速地形成了高 的增压压力。然后，在提高发动机转速时，排气泄压阀将增压压力 限制在一个保持不变的值。

在废气量增加时，可能超过涡轮、压缩机叶轮和涡轮轴的组合 (也称为废气涡轮增压机的涡轮盘)的最大允许的转速。在涡轮盘 超过不允许的转速时，涡轮盘将会被损坏，这相当于损坏整个涡轮 增压机。具有明显较小的涡轮-和压缩机叶轮直径的恰好现代的和 较小的涡轮增压机由于明显较小的惯性矩而具有改善的旋转加速性 能，因此遇到了超过允许的最高转速的问题。根据涡轮增压机的配 置，超过转速限制大约5％就会导致整个涡轮增压机损坏。

排气泄压阀被证明对于限制转速是有效的，根据现有技术，该 排气泄压阀通过由产生的增压压力而产生的信号来控制。如果增压 压力超过了预定的阈值，那么排气泄压阀被开其并将一部分废气流 量从涡轮机旁边导出。由于质量流量减小，涡轮增压机会获取少量 功率，并且压缩机功率以同样的比例降低。增压压力以及涡轮和压 缩机叶轮的转速被减小。然而，这种调节相对缓慢，因为在涡轮盘 的转速超速时，压力的形成伴随着时间的偏移实现。因此，具有增 压压力监控装置的涡轮增压机在高动态范围(负荷变换)内的转速 调节必须通过相应地提早减小增压压力来起作用，这会导致效率损 失。

申请号为102004052695.8的未公开的德国专利申请公开了一 种具有传感器的废气涡轮增压机，该传感器位于涡轮轴的压缩机侧 的端部并且用于直接测量涡轮轴的转速。在此，该传感器穿过压缩 机壳体导向且与用于改变磁场的部件对准。在将传感器集成到压缩 机壳体中时出现了密封问题，由于废气涡轮增压机的高的热负荷， 该问题只有借助于成本过高的、对废气涡轮增压机的结构进行发在 的修改来克服。

发明内容

因此本发明的目的在于提出一种用于测量废气涡轮增压机的转 速的系统，利用该系统可以简单且价廉地以及在不实质性地改变现 有的废气涡轮增压机的结构的情况下检测旋转部件(涡轮，压缩机 叶轮，涡轮轴)的转速。