[发明专利]具有涡轮的废气涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的增压器尤其是废气涡轮增压器的涡轮。本发明还涉及一种具有该涡轮的废气涡轮增压器。

背景技术

用于提高内燃机性能的废气涡轮增压器是已知的。常见的废气涡轮增压器包括一个压缩机，所述压缩机用来压缩供入到内燃机的内燃室中的新鲜空气。压缩机由涡轮驱动，而涡轮由内燃机的废气驱动。一种现代化的增压器设置有用于控制涡轮运行的控制装置，例如，使涡轮和压缩机的运行适应内燃机的运行状态。

该类型的控制装置(特别是对于柴油机的情形)可以设置为几何形状可调整的装置，从而产生不同的涡轮机形状。通过几何形状可调的装置，可以在涡轮机叶轮的进气侧改变将气体引入涡轮机叶轮的进气通道的流通横截面。例如，设置在进气通道上的可调整的导叶用来实现此目的。相应地，导叶枢轴地安装在导叶承载件上，并与普通调整环驱动连接，驱动环设置在叶片承载件上远离进气通道的一侧。通过扭动调节环，所有导叶可以同时转动。为了驱动调节环，在轴承上可转动地安装一个驱动杆。在该轴承中，驱动杆具有一个穿入涡轮壳的轴承轴。在涡轮壳内侧，驱动杆驱动连接到调节环；在涡轮壳外侧，驱动杆驱动连接到形状调节装置的致动驱动器上。为确保较高的功能安全性，驱动杆必须以摩擦和磨损尽可能小的方式安装。为此目的，轴承可以设置一个轴承衬。轴承轴直接与轴承衬径向接触，轴承轴的材料必须与轴承衬的材料相配合，由此，轴承轴与驱动杆的成本比较高。

所述控制涡轮运行的控制器可作为可控的旁路(即所谓的废气门)，特别是在火花点燃式发动机中。废气门通常具有一个绕过涡轮机叶轮的旁路开口，其由阀控制。基于此，阀可转动地固定在轴上，轴可转动地安装在涡轮壳上的轴承中。相应地，轴通过轴承轴穿过涡轮壳。在涡轮壳内侧，轴与阀连接；而在涡轮壳外侧，轴与废气门的致动器驱动连接。轴承包括一个轴承衬，轴承轴必须与轴承衬润滑配合，以保证废气门的低磨损和低摩擦。由此，轴承轴和相应的轴会比较昂贵。

通常，也可以想到其他用于控制涡轮运行的控制器，在这些控制器中，致动器安装在涡轮壳上的轴承中，其中，致动器的轴承轴可穿过涡轮壳。

发明内容

本发明关注的问题是说明一种具有控制器的涡轮的改进实施方式，其特征特别在于生产成本低。

根据本发明，该问题由独立权利要求的保护主题来解决。有利的实施方式构成从属权利要求的主题。

本发明基于这样一种基本构思，为控制器中的各致动装置的轴承轴设置至少一个轴承套，轴承套用于轴承轴的安装并且与轴承径向接触。根据本发明的构思，轴承轴不再是直接安装在各轴承中，而是通过轴承套间接地安装在轴承中，这样，在各轴承套区域中，轴承轴本身不再与轴承接触。由此，借助于各轴承套可以实现致动器与轴承之间的润滑配合，因此，可采用比较廉价的材料来生产轴承轴和致动器。这样，轴承和各轴承套的摩擦学系统简化。相应地，可以实现低摩擦和低磨损，并降低生产成本。

根据一个有利的实施方式，轴承轴通过至少一个轴承套与轴承径向接触。这样，可以避免轴承轴与轴承之间的直接接触，从而使得轴承轴整体可以由廉价材料生产。

轴承套可以轴向地延伸过整个轴承轴和/或整个轴承，从而每个轴承套仅用于一个轴承轴。一个优选的实施方式，设置至少两个相互分离的轴承套，其彼此轴向间隔地设置在轴承轴上。例如，所述两个轴承套设置在轴承的两个轴端部，因为在此区域会产生最大的横向力。通过使用较小的，即轴向长度较短的轴承套，也可以降低成本。

在另一个实施方式中，轴承套可以一使用比轴承轴质量高的材料。由此，可以明显降低磨损和摩擦。

在另一个实施方式中，轴承轴可以具有一个轴承衬，其外侧与涡轮壳径向接触，其内侧与轴承套径向接触。由此，可以采用于涡轮壳不同的材料生产轴承套。优选的，轴承套与轴承衬润滑配合，从而实现低摩擦和低损耗的安装。实际上，轴承衬可转动地固定在涡轮壳上，从而在轴承衬内侧实现可转动的安装。

在一个替换的实施方式中，轴承贯穿涡轮壳中的轴承孔，从而使轴承套与涡轮壳接触。当轴承区域中的涡轮壳由相对高质量的材料生产时，这种设计非常有利。优选的，在前述提及的实施方式中，轴承中均设置有轴承衬。

实际中，轴承套可转动地固定在轴承轴上，从而仅在轴承套外侧实现可转动的安装。所述可转动的安装可通过不同的方式实现。例如，轴承套与轴承轴之间可以实现主动连接。例如，轴承轴可以具有一个偏离圆形横截面的外轮廓，而轴承套具有一个与之互补的内部横截面。此外，还可以想到摩擦结合，其中，轴承套优选压紧和/或缩紧在轴承轴上。进一步，还可以想到轴承套与轴承轴之间的材料连接，例如焊接或纤焊。