用于操纵废气涡轮增压器的废气门瓣的装置技术领域
本发明涉及一种用于操纵废气涡轮增压器的废气门瓣的装置。
背景技术
废气涡轮增压器用作提高活塞式发动机的性能和效率。它具有在涡轮机壳体中布置的涡轮机转轮和在压缩机壳体中布置的压缩机转轮。涡轮机转轮和压缩机转轮布置在共同的轴上，该轴在位于涡轮机壳体和压缩机壳体之间布置的轴承壳体中得以支承。涡轮机转轮由各机动车的废气流来驱动并且就其一方而言通过共同的轴来驱动压缩机转轮。随着发动机转速的增加则该轴的转动越来越快。该轴转动得越快，压缩机索取的空气就越多，这由于废气量的增加而再次更快地驱动涡轮机转轮。由此也增加了在轴承座中的摩擦并且压缩机转轮的转速达到转速-曲线平顶区。除此以外压缩机也能够达到它的输送界限。发动机的机械和热界限也会超出。所以，发动机的在低转速范围内所希望的充载可导致在较高的转速范围内的问题。为了将输出功率保持在适用的界限内或者说限制发动机的充载则需要充压调节。
这样的充压调节能够使用废气门来进行。其布置在废气流中并且从规定的充压压力起通过探测器来打开，该探测器布置在压缩机侧。通过打开废气门，废气流的一部分经过涡轮机转轮被转送到机动车的排气管中。由此来阻止涡轮机转轮的转速的进一步增加。
废气门具有门瓣，该门瓣使用杠杆和销轴与执行器相连接，该执行器通过所述的杠杆和销轴按需要来打开或者关闭门瓣。
在图1中图解说明了具有废气门的废气涡轮增压器。该废气涡轮增压器1具有涡轮机壳体2、轴承壳体10以及压缩机壳体11。在涡轮机壳体2中布置了涡轮机转轮3，内燃机的废气流使得该涡轮机转轮处于旋转状态。涡轮机转轮3抗扭转地与轴9相连接，该轴在轴承壳体10中得以支承。在压缩机壳体11中布置了压缩机转轮12，该压缩机转轮12同样抗扭转地与轴9相连接，以致于涡轮机转轮3的旋转通过轴9传递到压缩机转轮12上。压缩机转轮12抽吸新鲜空气，将其压缩并且将被压缩的新鲜空气导入内燃机中。如果压缩机的充压压力LD增加超过了预定的压力值，那么通过执行器8施行对废气门瓣5的打开，以致于废气流的一部分经过涡轮机转轮3通过旁通管26被导送到各机动车的排气管中，该执行器8通过执行器杆7和销轴6与废气门瓣5相连接。
由文献DE102010031500A1公开了一种用于操纵内燃机的废气涡轮增压器的废气门瓣的装置。该装置具有调整杆，该调整杆能够由执行器在轴向方向上进行推移并且该调整杆在它的远离执行器的一侧通过第一销栓在第一连杆中得到引导。除此之外在该第一销栓上铰接地布置了滑动座架。滑动座架在远离第一销栓的一侧上通过第二销栓在第一连杆中得到引导。在第二销栓上铰接地布置了摇杆。除此之外该摇杆在远离第二销栓的一侧能够转动地在废气涡轮增压器的涡轮机壳体中得以支承。此外在远离第二销栓的一侧在摇杆上布置了废气门瓣。执行器能够气动地、机电地或者液压地操纵。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种可变的、能够平衡的、用于操纵内燃机的废气涡轮增压器的废气门瓣的装置。
这个任务通过具有在权利要求1中给出的特征的装置来解决。本发明的有利的实施方案和改进方案在从属权利要求中给出。
本发明的优点尤其在于，通过使用弹性地得以支承的球头杆能够平衡所述装置的部件之间的在轴向方向上出现的偏移。尤其能够平衡在杠杆和执行器杆之间的位置偏差。此外在装置运转下出现的碰撞通过球头杆的弹性地支承来削减。
本发明的另一优点在于，在组装所述装置的组件时的精确性要求会减少，因为可能出现的不精确性能够通过球头杆的弹性支承而得到平衡。
附图说明
本发明的另外的有利的特性由根据图2-7的下面的示例性解释来得出。附图中：
图2是用于图解说明根据本发明的装置用的实施例的示意图；
图3是球头杆和它的支承的更详细的展示；
图4是在图3中示出的轴承销的放大的展示；
图5是在图3中示出的长螺母的放大的展示；
图6是用于解释球头杆的支承的进一步的展示；并且
图7是来自图6的细节的放大的展示。
具体实施方式
根据本发明的用于操纵内燃机的废气涡轮增压器的废气门瓣的装置包括具有执行器杆的执行器、与执行器杆相连接的杠杆、与杠杆相连接的销轴、在该销轴上固定的废气门瓣以及在执行器杆和杠杆之间弹性地得以支承的球头杆。
图2示出了用于图解说明这样的根据本发明的装置用的实施例的示意图。在该实施例中设置了例如固定在压缩机壳体上的执行器8，该执行器具有执行器杆7。执行器杆在它的轴向方向上是能够推移的，以便按需要来打开或者关闭在涡轮机壳体2中设置的废气门瓣5。为了这个目的，执行器杆7通过球头杆16、杠杆14以及通过轴套27引导的销轴15与废气门瓣5相连接。
就此球头杆16的面向执行器杆7的末端区域使用弹簧25在长螺母22中弹性地得以支承。该长螺母22具有切槽24，该切槽在它的面向执行器杆7的末端区域中设有圆形的缺口28（见图5）。通过设有圆形的缺口28的切槽24，球头杆16的面向执行器杆7的末端区域能够插入到长螺母22中。该长螺母22使用防松螺母来与执行器杆牢固地相连接。
球头杆16的远离执行器杆7的末端区域在轴承销18中得以支承（见图3），该轴承销和杠杆14相连接。轴承销18被罩21遮盖，该罩从上方装到轴承销上。该杠杆14具有接纳部，在该接纳部中插入了销轴15的上方的末端区域。在通过轴套27而引导的销轴15的下方的末端区域上固定了废气门瓣5。
图3示出了球头杆16和它的支承的更详细的展示。如从该图中可以看出的那样，球头杆16在它的在长螺母22中得以支承的末端区域具有球头关节23。球头关节23借助于锥座在长螺母22中得以支承。球头关节23就此通过弹簧25的挤压力被压进长螺母22的锥座中并且保持在该位置。为了在球头关节上给弹簧25一个定义的支座，球头关节的面向执行器杆7的末端区域配备有弹簧座23a。该弹簧座能够作为简单的球头关节的截平部垂直于球头杆16的纵向轴来构造，并且能够如在本示例中示出的一样也具有居中地布置在截平部上的栓23b，该栓用来引导弹簧25，如在图7中放大地表明的一样。球头杆16的远离执行器杆的末端区域具有球头17，该球头在轴承销18中的空隙中得以支承。该球头17同样借助于锥座在轴承销18中得以支承。该轴承销与杠杆14相连接。罩21从上方（参照该图）装到轴承销18上，该罩搭接轴承销18的锥座且因此也搭接球头杆16的球头17且从而使得球头17稳固在轴承销18的锥座中。
图4示出了在图3中示出的轴承销18的放大的展示。可以看出，该轴承销18设有切槽19，球头杆16的远离执行器杆7的末端区域通过该切槽能够插入到轴承销18中。
图5示出了在图3中示出的长螺母22的放大的展示。尤其可以看出，该长螺母22具有切槽24，该切槽在它的面向执行器杆7的末端区域中以圆形的空隙28扩宽。通过该以圆形的空隙28扩宽的切槽24，球头杆16的具有球头关节23的、面向执行器杆7的末端区域能够插入到长螺母22中。
图6示出了用于解释球头杆16的支承的进一步的展示。
由图6的上方的展示得知，球头杆16的一个末端区域在长螺母22中得以支承并且球头杆16的另外的末端区域和杠杆14相连接。当球头杆16在它的轴向方向上移动时，那么这会导致杠杆14的围绕销轴15的中心线的转动，该转动通过销轴15作用在废气门瓣上并且将该废气门瓣打开或者关闭。
图6的下方的展示示出了沿着在图6的上方的展示中示出的割线B-B的剖面。可以看出，球头杆16在它的在长螺母22中得以支承的末端区域中配备有球头关节23，该球头关节借助于锥座在长螺母22中得以支承，其中球头关节23通过弹簧25被压进锥座中并且保持在这里面。球头关节23的其自身向着执行器杆7的方向延伸的末端区域具有栓23b，弹簧25的末端区域围绕该栓安置。该弹簧25的另一末端区域支撑在执行器杆7上。除此之外由图6可以看出，球头杆16在它的远离执行器杆7的末端区域中在轴承销18中得以支承。该球头杆16的末端区域具有球头17，该球头在轴承销的空隙中得以支承。
图7示出了在图6中示出的细节范围X和Y的放大的展示。
由图7的左边的展示可以看出，球头杆16的具有球头17的末端区域借助于锥座29在轴承销18中得以支承。就此球头17的远离执行器杆7的末端区域具有超过轴承销18的远离执行器杆7的外部区域的超出部20。该超出部20这样布设，从而确保在组装所述装置时罩21还能够装到轴承销18上。对此罩21由达到一定强度的弹性材料例如弹簧钢来制造并且在装入之后施加弹簧力到突出的球头17上，该弹簧力将球头压进轴承销18的锥座29中并且使其在这里面保持固定。除此之外这样布设罩21，从而在装置运转下所希望的压力能够在压力方向上从球头杆16通过罩21和轴承销18传递到杠杆14上，以便在打开方向上操纵废气门瓣5。
由图7的右边的展示可以看出，球头杆16的具有球头关节23的末端区域借助于锥座29在长螺母22中得以支承。
如从上述解释中可以看出，就本发明的装置而言在具有执行器杆的执行器和通过销轴作用在废气门瓣上的杠杆之间设置了球头杆。该球头杆在它的面向杠杆的末端区域设有球头，该球头借助于锥座在与该杠杆相连接的轴承销中得以支承。球头杆的面向执行器杆的末端区域具有得到弹簧加载的球头关节，该球头关节同样借助于锥座在与执行器杆牢固地相连接的长螺母中得以支承。通过这样的支承能够平衡操纵废气门瓣的球头杆的轴向-偏移，该轴向-偏移是通过杠杆14围绕销轴15的纵向轴线的转动而引起的。由此实现了这些部件的可变的、能够平衡的连接。所采取的设置能够借助于防松螺母而稳固住。
通过上面描述的在轴承销中的、在长螺母中的以及在罩21中的切槽能够使球头杆的简单的装配成为可能，其中球头杆的球头关节通过切槽的圆形的空隙能够插入到长螺母中。
球头杆的在锥座29中的弹性的支承结合所描述过的在球头杆的两个端部上的锥座使得球头杆的在各锥座中的围绕一定的角度的回转运动即便在小角度时也成为可能，如在图7中指示出的一样，并且因此使得平衡球头杆在杠杆上的作用点和执行器杆的纵轴的延长部分之间的位置偏差成为可能。
借助于弹簧所述装置能够设有所希望的预应力。该预应力尤其能够这样调整，从而在预紧状态下能够将所希望的压力传递到杠杆上，以便将废气门瓣保持在关闭状态下。此外通过弹簧在装置运转下削减了碰撞。
所述装置的这些部件的连接是可变的并且能够无间隙地调整。