用于致动废气涡轮增压器的阀件的致动装置的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于致动/操纵废气涡轮增压器的阀件的致动装置。


背景技术：

2.这种用于致动设置成用于调节废气涡轮增压器的增压压力的阀件(也称为废气门或废气门阀)的致动装置很早就已从通常的现有技术中充分知晓。各致动装置具有部分由各致动装置的相应壳体件且部分由相应隔膜界定的压力腔。在此，隔膜与壳体件分开地/独立地构成。流体例如气态流体可被通入压力腔，由此，可以使隔膜可逆地、即无损地变形以致动该阀件。
3.此外，de 10 2013 225 352 a1公开了一种用于冷却喷射模块的散热件，其设计用于将流体喷入内燃机的废气道中。此外，从de 10 2016 113 394 b3中知道了一种用于操作热管理系统的热管理方法。


技术实现要素：

4.本发明的任务是如此改进前言所述类型的致动装置，即，使得能避免隔膜上的过高的负荷。
5.该任务通过一种具有权利要求1的特征的致动装置来完成。在从属权利要求中说明具有合适的发明改进方案的有利设计。
6.为了如此改进如权利要求1的前序部分所述类型的致动装置，即，使得能够避免隔膜上的过高的尤其是热负荷，本发明规定，该隔膜借助冷却环被保持在壳体件上，在冷却环中容装有钠。钠例如在具有低于98℃的温度且因此在具有比其熔点低的温度时是固态的，因此以固态的团聚状态被接纳在冷却环中。如果例如钠的温度升高至98℃或更高温度，或者钠的温度超过其熔点，则钠变为液态并且因此以液态被接纳在冷却环中。该冷却环是在例如可弹性变形的隔膜与壳体件之间的通过钠进行冷却的连接件，因为例如可弹性变形的隔膜借助该冷却环被连接至该壳体件。通过将隔膜连接至壳体件，可以避免隔膜上的过高的热负荷，由此可能导致相比于常见解决方案更长的隔膜使用寿命。这是可能的，因为钠的热导率为140w/mk。因此，钠的热导率明显大于钢的热导率，因为钢的热导率在15～58w/mk范围内。由于钠因此具有很有利的传热性能，故可以实现冷却环的很有利的传热性能。这意味着，借助冷却环可以在短暂时间里从隔膜大量散热，从而能避免隔膜上的过高热负荷。
7.该致动装置例如被设计成压力箱(druckdose)，因为隔膜能够通过将流体引导入压力腔而被致动。通过将流体引导入压力腔，隔膜例如承受流体、尤其是流体压力的作用，由此，隔膜被可逆地、即无损地且优选弹性地变形。隔膜的变形例如可以使尤其设计成杆状的传动元件尤其沿运动方向相对于壳体件平移运动，由此阀件可被移动且进而被操作致动。在设计成具有包括废气涡轮增压器和致动装置的内燃机的车辆的操作期间，如果例如尤其设计成压力箱的致动装置的温度增大至或超过钠的熔点，则在也称为冷却环的散热环
中的原先呈固态的钠被液化。因此，热可以很有利地从隔膜经由冷却环被散走，并且例如被传递至该壳体件和/或另一个构件。例如可以通过给压力箱、尤其是壳体件和/或冷却环开设纹理(profilierung)，可以形成很大的表面积。因此可以通过该表面达成很有利的散热。
8.通过致动阀件，可以调节、尤其是控制废气涡轮增压器的增压压力。所述增压压力的调节或控制也被称为内部废气门控制。例如该致动装置且尤其是壳体件直接安装在也被称为涡轮增压器的废气涡轮增压器上，尤其是废气涡轮增压器的壳体上。该壳体例如是涡轮机壳体。通过将致动装置直接连接在废气涡轮增压器上以及通过经由例如设计成推杆或起到推杆作用的杆传热至例如设计成阀瓣且也称为废气门瓣的阀件，隔膜可以经受很高的温度。在例如像在公共汽车或所谓越野应用(远离快速路和高速公路的应用)中可规定的那样，在结构空间狭窄且发动机室冷却差的应用中，即便是由昂贵材料构成的隔膜也达到其寿命极限，尤其关于热负荷而言。通过本发明，可以实现从隔膜很高的散热，由此可以使其温度保持很低。由此可能导致很久的隔膜使用寿命。因此，本发明允许实现对设置用于公共汽车应用和越野应用的车辆、尤其是商用汽车如卡车中的增压压力的调节、尤其是控制。
附图说明
9.从以下对优选实施例的说明中以及结合图得到本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在唯一的图中单独示出的特征和特征组合不仅在各自所指明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用，而没有脱离本发明的范围。
10.所述图以唯一的图示出了根据本发明的用于致动设置成用于调节废气涡轮增压器的增压压力的阀件的致动装置的截面示意图。
具体实施方式
11.唯一的图以截面示意图示出了在此呈压力箱形式构成的致动装置10，其例如被用于车辆的、尤其是机动车的内燃机(也被称为发动机或内燃发动机)。这意味着，车辆在其制造完成状态下具有内燃机并可借助内燃机被驱动。内燃机配属有至少一个废气涡轮增压器，其具有至少一个涡轮机和至少一个可被涡轮机驱动的压缩机。通过驱动压缩机，送入内燃机的空气可被压缩。涡轮机布置在内燃机的废气道中，来自内燃机的废气可流过该废气道。在此，涡轮机可以被内燃机的废气驱动。为此，涡轮机例如包括涡轮机壳体和可转动安置在涡轮机壳体上的涡轮机叶轮，涡轮机叶轮可以被废气驱动。另外，车辆包括旁通机构，其具有至少一个旁通管路。旁通管路在第一连通点且在第二连通点与废气道流体连通。在此，第一连通点布置在涡轮机叶轮的上游，其中，第二连通点布置在涡轮机叶轮的下游。由此可以借助旁通管路将流过废气道的至少一部分废气从废气道分流并引导入旁通管路。从废气道分流的且通入旁通管路的废气可以流过旁通管路并借助旁通管路从第一连通点被引导至第二连通点。在第二连通点，废气可以流出旁通管路并且又流入废气道。流过旁通管路的废气绕过涡轮机叶轮且不驱动涡轮机叶轮。
12.在此，旁通机构包括设置在旁通管路中的至少一个阀件(也被称为废气门或废气门阀)，借此可以调整流过旁通管路的废气量。在此，阀件能够借助于致动装置10被致动，因而例如可相对于旁通管路运动、尤其是摆动。尤其是，阀件可以设计成也称为废气门瓣的阀
瓣，其能够例如相对于旁通管路绕摆动轴线摆动。通过调整流过旁通管路的废气量，可以调整、尤其是控制借助废气涡轮增压器压缩空气时达到的增压压力。如以下还将详述地，致动装置10被设计成压力箱，借此可以实现增压压力的内部控制，也被称为增压控制。为此，致动装置10包括壳体件12和隔膜14，该隔膜能够例如至少沿在图中由双箭头16示出的运动方向可逆地、即无损地变形，由此能够沿着运动方向相对于壳体件12运动。在此，致动装置10具有压力腔18，该压力腔部分由壳体件12界定且部分由例如可弹性变形的隔膜14来界定。流体且尤其是气体可被引导到压力腔18中。因为隔膜14部分地直接界定该压力腔18，被通入压力腔18的流体可以直接触及或接触隔膜14。由此，隔膜14承受流体、尤其是流体压力的作用，因此隔膜14(也称为压力隔膜)沿着运动方向可逆地变形，由此被移动。在此，壳体件12具有例如被设计成压缩空气接头的接头13，通过该接头可以将例如呈压缩空气形式的流体通入压力腔18中。
13.致动装置10还包括也称为致动杆的杆20，其也被称为推杆或起到推杆作用或设计成推杆。杆20至少间接地、尤其直接地连接至隔膜14，从而杆20可随隔膜14移动。换言之，若隔膜14沿运动方向可逆变形且因此被移动，则杆20因此沿着运动方向且因此相对于壳体件12平移移动。杆20至少间接连接至阀件，从而通过使杆20沿运动方向相对于壳体件12平移移动，阀件被操纵、尤其被移动。
14.致动装置10还具有尤其沿运动方向与压力腔18对置的容纳腔22。容纳腔22例如部分由隔膜14界定且部分由壳体件24界定。壳体件24例如与壳体件12分别地/单独地构成并且至少间接地连接至壳体件12。在容纳腔22内容置有致动装置10的复位弹簧26。复位弹簧26一方面沿运动方向至少间接地、尤其是直接地支承或可支承在壳体件24上，另一方面沿着运动方向至少间接地、尤其是直接地支承或可支承在隔膜14上。如果例如隔膜14可逆地变形，以致隔膜14朝着与该运动方向重合的或平行于运动方向延伸的且在图中由箭头28表示的第一方向相对于壳体件12、24平移运动，则复位弹簧26被张紧、尤其被压缩。由此，复位弹簧26提供弹簧力，其沿着与第一方向相反的在图中由箭头30表示的且平行于运动方向延伸的或与运动方向重合的第二方向来作用。弹簧力由复位弹簧26至少间接地、尤其直接地作用于隔膜14，从而隔膜14借助弹簧力沿第二方向移动，因此沿运动方向且同时相对于壳体件12和24移动，进而可以复位。
15.为了现在能可靠避免隔膜14上的过高热负荷，隔膜14借助冷却环32和34被连接至壳体件12、24，冷却环分别填充有钠。换言之，在相应的冷却环32或34中容装有钠。为此，相应的冷却环32或34具有容纳腔36或38，容纳腔至少部分、尤其至少大部分或完全地填充有钠。从图中也可以看到，隔膜14沿着运动方向至少部分布置在冷却环32和34之间并且被夹紧在冷却环32和34之间。冷却环32和34又至少间接地、尤其是直接地被连接至壳体件12、24，因此隔膜24借助冷却环32、34被连接至壳体件12、14。冷却环32和34例如彼此分开地/独立地构成并且相互联接。为此，冷却环32和34相互螺纹联接。冷却环32和34在此具有相互对准的通孔40，通孔被螺栓44的杆42穿过。螺栓44通过其螺栓头46在第一方向上至少间接地、尤其是直接地支承在冷却环32上。在冷却环34的背对冷却环32的一侧，杆42从冷却环34的通孔40穿出。在此，在冷却环34的背对冷却环32的一侧，螺母48被拧到杆42上，因此与螺栓44螺纹联接。螺母48在第二方向上支承在冷却环34上。借助螺栓44并借助螺母48，所述冷却环32、34沿着运动方向被拉紧，即相互夹紧，因此隔膜14被夹紧在冷却环32和34之间，进而
被保持在冷却环32、34上。
16.借助容纳在冷却环32和34中的钠，可以实现很有利的散热，借此可以在很短时间里从隔膜14大量散热。由此可以避免隔膜14上的过高热负荷，由此可能导致隔膜14的很久或很长的使用寿命。这尤其可能在致动装置10尤其通过壳体件12和/或24被直接连接至涡轮机壳体时是有利的。
17.附图标记列表
18.10
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致动装置
19.12
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壳体件
20.13
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接头
21.14
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隔膜
22.16
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双箭头
23.18
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压力腔
24.20
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杆
25.22
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容纳腔
26.24
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壳体件
27.26
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复位弹簧
28.28
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箭头
29.30
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箭头
30.32
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冷却环
31.34
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冷却环
32.36
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容纳腔
33.38
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容纳腔
34.40
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通孔
35.42
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杆
36.44
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螺栓
37.46
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螺栓头
38.48
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螺母