[发明专利]可变涡轮/压缩机几何结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于增压装置（charging device）、尤其用于废气涡轮增压器的可变涡轮和/或压缩机几何结构。此外，本发明还涉及一种增压装置，尤其是废气涡轮增压器，其具有这种可变涡轮/压缩机几何结构。

背景技术

可变涡轮/压缩机几何结构用来调整内燃机的增压装置的性能。在该情形下增压装置的涡轮由内燃机产生的废气驱动，将如此获得的能量传递至增压装置的压缩机。通常，可变涡轮/压缩机几何结构在这种情况下用作调整增压装置。可变涡轮/压缩机几何结构是一种机构，依靠该几何结构，能够改变驱动涡轮的废气的截面。这尤其在低量驱动用废气的情况下是实用的，因为在该情形下通过降低截面能够提高增压装置的性能因而提高内燃机的性能。为了改变截面，可变涡轮/压缩机几何结构包括叶片支承环，引导叶片各自经由叶片支承销可旋转地安装在叶片支承环中。引导叶片的叶片支承销因而贯穿叶片支承环的对应开口，其中，引导叶片通常成环地布置在叶片支承环上。此处，相应引导叶片在它们背向叶片支承环的外侧面向盖盘，盖盘定位成与叶片支承环相对。引导叶片因而布置于叶片支承环和盖盘之间。为了调节相应引导叶片的旋转位置，设置有调节环，其经由关联的叶片支承销同时旋转相应引导叶片。此处，调节环布置于控制空间中，控制空间实际上定位于叶片支承环的背向引导叶片的一侧。相应叶片支承销的内部因而是布置于控制空间中。

从WO2010/082119A2可知一般的用于增压装置的可变涡轮几何结构，具有叶片支承环和经由叶片支承销可旋转地安装于叶片支承环中的引导叶片。此处，各个引导叶片在它们背向关联的叶片支承销的外侧面向盖盘，盖盘定位成与叶片支承环相对，在该情形下其是引导叶片壳体的一部分，其中，在盖盘中布置有减重凹陷。

公知可变涡轮/压缩机几何结构的问题在于，控制空间与布置有引导叶片叶部的流动空间之间存在的压差。存在于控制空间中的正压废气尤其会导致叶片支承销在轴向上加载有沿引导叶片的压力，由此，相应引导叶片还被轴向地推离叶片支承环。这尤其导致相应引导叶片的外侧被推动得抵靠盖盘。因而，当改变相应引导叶片的旋转位置时，除了加剧的磨损之外，还负面地影响引导叶片的反应特性或者滞后行为。

发明内容

本发明处理的问题是提供用于增压装置的（尤其废气涡轮增压器的）可变涡轮/压缩机几何结构的改善或者至少可选的实施例，其特征尤其在于改善的反应行为和降低的磨损。

根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。优选实施例是从属权利要求的主题。

本发明是基于这样的总体构思：建立控制空间与引导叶片的引导叶片叶部定位于其中的流动空间之间的压力平衡，和/或加载各个引导叶片以与控制空间中存在的正压力反向的压力，使得引导叶片的引导叶片叶部不再摩擦抵靠盖盘或者引导叶片壳体，由此，能够改善响应行为以及降低磨损。为此，根据本发明的用于增压装置、尤其用于废气涡轮增压器的可变涡轮和/或压缩机几何结构包括叶片支承环和经由叶片支承销可旋转地安装于叶片支承环中的引导叶片。同样地设置有用于调节环的控制空间，其布置于叶片支承环的背向引导叶片的一侧，所述调节环用于调节引导叶片的旋转位置。相应引导叶片在它们背向关联的叶片支承销的外侧面向盖盘，盖盘定位成与叶片支承环或者布置于此的引导壳体相对。根据本发明，通孔现在设置在盖盘中，在每种情况下对准引导叶片的叶片支承销，经由叶片支承销，与存在于控制空间的正压力反向的力能够施加在引导叶片上，这至少降低、优选整体消除了引导叶片之间的摩擦，更具体来说引导叶片叶部的外侧与盖盘之间的摩擦，由此能够显著降低该区域中的磨损，同时积极影响可变涡轮和/或压缩机几何结构的滞后行为。额外地或者可替换地，至少一个通道能够设置在叶片支承环中，其使得能够实现控制空间与布置有引导叶片的引导叶片叶部的流动空间之间的压力平衡，使得在该情形下不会产生将引导叶片上的引导叶片叶部推动得抵靠盖盘的力，由此能够实现降低磨损以及改善响应行为。此处，清楚的是，提到的两个实施例能够可替换地采用或者组合使用。利用根据本发明的可变涡轮和/或压缩机几何结构，能够有利地影响装备有例如这种废气涡轮增压器的增压装置的寿命和耐磨性。