本发明涉及一种用于内燃机的调节设备，其带有吸入通道，带有排气回收通道，所述排气回收通道通入所述吸入通道，带有调节体，带有混合壳体，在所述混合壳体中构造有吸入通道并且所述混合壳体在参照地面的下部区域中具有排气回收通道的通口，带有用作旋转轴线(或者旋转轴)的轴，调节体偏心地固定在所述轴上，并且所述轴在吸入通道中、混合壳体中支承在排气回收通道的通口上游，其中，调节体通过所述轴的旋转能够在第一终端位置与第二终端位置之间运动，在所述第一终端位置中调节体使吸入通道至少部分节流，在所述第二终端位置中调节体封闭排气回收通道。
调节设备被应用于内燃机中，以便调节应输出或输入燃烧室中的排气量或空气量。已知调节阀的多种组合，其中，要么通过一个共同的伺服设备操作不仅支配排气回收通道而且支配吸入通道的阀体，要么通过一个共同的伺服设备操作两个耦连的阀体。相应地，所述阀体用作排气回收通道阀与节流阀的组合。在该实施方式中，排气回收通道直接在用作节流阀的阀的下游通入空气吸入通道。在废气回收速率按期望提高时，则随着排气回收阀的打开以相同程度关闭节流阀，这实现排气回收通道中的压降的提高，由此与吸入空气量相比进一步提高了排气的比例。例如由文献de2703687a1描述了这种装置。
例如通过文献de10114968a1中同样已知一种调节设备，其中，两个平行布置的阀通过共同的偏心布置的旋转轴操作，从而随着两个阀的旋转使第一阀从空气吸入通道的阀座远离，相较而言，第二阀靠近排气回收通道的阀座，直至空气吸入通道完全打开并且排气回收通道完全封闭。无论对于支配排气回收通道的第二阀还是对于支配空气吸入通道的第一阀都分别构造了作为环绕式止挡的阀座，阀在其封闭相应通道的位置中环绕地抵靠所述止挡。旋转轴布置在排气回收通道的通口与空气吸入通道的阀座之间的壳体壁上，然而布置在上游的流通横截面的外部。此外根据显示，为了将后续的压缩机壳体连接在阀壳体的外周上，布置有密封件。在连接阀壳体时应使阀壳体从内部突伸进压缩机壳体内部。
文献de10101851b4公开了一种类似的调节设备，然而在阀壳体在内周处的出口上构造有凹缺，压缩机壳体能够克服阀壳体上的止挡插入所述凹缺中。
尽管通过所述已知的多种装置确保对排气流和空气流充分的可调节性，然而还存在的问题在于，分散(或溶解)在排气和空气中的水尤其在内燃机关停之后、尤其在存在自动启停装置的情况中、要么朝压缩机的方向流动，要么进入两个壳体之间的间隙中。这在内燃机重新启动时导致的结果在于，水以液态方式沿压缩机工作轮的方向输送，这会导致对工作轮的损伤。
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于内燃机的调节设备，利用所述调节设备能够提高压缩机的使用寿命，其方式在于，尤其在内燃机启动之后可靠地避免液体对工作轮的加载。
所述技术问题通过具有主权利要求的技术特征的用于内燃机的调节设备解决。
通过这些设计：吸入通道(或称为进气通道)在下游的区域中具有全面的横截面扩展(或称为横截面扩展结构)，通过所述横截面扩展构成在混合壳体区段上的止挡面，连接元件抵靠在所述止挡面上，下游的压缩机的由接管限定的入口通道通过所述连接元件与混合壳体的出口流体连通，其中，较之连接元件的横截面形状，混合壳体区段在其参照地面的最低点处具有凹缺，所述凹缺被布置在沿轴向对置的、将连接元件径向限定在止挡面上的内壁面的下方，并且所述凹缺通入(或者说连通到)混合壳体的盆状的凹陷中，由此实现的是，在内燃机停机时或在低流体速度的情况下，液体能够自压缩机壳体朝混合壳体的盆状的凹陷的方向从压缩机接管中流出。尽管如此，仍提供了足以使压缩机壳体可靠地固定在混合壳体上的止挡面。液体可以这样回流至排气回收通道，并且在该处当内燃机重新启动时蒸发，从而可靠地避免因液体水对压缩机叶轮造成的损伤，经由排气回收通道和排气冷却器排放至排气系统。在此情况下，连接元件被理解为压缩机的进气连接管本身或者将进气连接管固定在混合壳体上的元件，并且当连接元件被理解为所述元件的情况下，该元件尤其沿径向围绕进气连接管。在本发明的范畴内，止挡面不仅被理解为表面本身，而且还被理解为构造有止挡面的混合壳体区段。
优选地，连接元件具有圆形的、椭圆形的卵形的、邻接在止挡面上的横截面，并且混合壳体区段(在所述混合壳体区段上构造有止挡面)的凹缺通过止挡面的横截面较之连接元件的相邻的横截面向下的延展而构成。由此尤其可以使得混合壳体的构成止挡面的混合壳体区段具有类似马蹄铁的形状，其中，马蹄铁向下开放。由此针对连接元件在马蹄铁的整个闭合区域上形成了止挡面，从而实现压缩机壳体相对于混合壳体的位置定向，并且尽管如此仍能在下部区域中提供水从压缩机壳体中流出至排气回收通道的可能性。
作为备选有利的是，凹缺在混合壳体区段的下部区域中通过一个或多个穿孔构成，在所述混合壳体区段上构造了止挡面。而且通过所述穿孔还能够使得液体从压缩机壳体流出，以便保护压缩机叶轮。该类型的排放构造还可以事后开设在混合壳体区段中。
此外为此备选地，多个相邻布置的轴向槽构造在混合壳体区段的下部区域中，止挡面构造在所述混合壳体区段上。可以通过铣削或锯切开设所述轴向槽，以便实现冷凝物排放。轴向槽在此情况下被理解为从止挡面沿轴向延伸穿过混合壳体区段的槽。
在本发明的一种优选的构造方式中，下游的压缩机的限定入口通道的接管构成连接元件。相应地，压缩机的接管直接、例如通过一个或多个径向密封环的中间连接固定在混合壳体区段上，从而可以省去其他构件，这简化了装配。
在一种备选的优选的实施方式中，下游的压缩机的接管突伸进中间元件，所述中间元件构成连接元件并且沿径向布置在吸入通道的下游区域与接管之间。通过所述中间元件能够补偿制备误差或压缩机的壳体相对于混合壳体的角位置的少量位移。
在此优选的是，中间元件在其径向内部面上并且在其径向外部面上分别具有至少一个槽，分别各将一个径向密封元件布置在所述槽中，通过所述径向密封元件使混合壳体的下游区域与接管之间的间隙被封闭。同样可靠地防止冷凝物的排出以及额外的、未经测量的气流从外部的侵入。
优选地，压缩机的入口通道沿流动方向楔形收窄地构造。相应地，存在于入口通道中的冷凝物在内燃机关停后沿着接管的壁面朝混合壳体的方向并且由此向排气回收通道运行。
在一种有利的实施方式中，中间元件的径向的内壁面在其与止挡面对置的区域中构造成朝向止挡面的方向锥形地拓宽，所述区域从压缩机的接管突伸出来。从接管流出的冷凝物在该实施方式中滴落到拓宽部上并且朝混合壳体的方向导出并且相对于密封环保持远离，从而不在壳体的连接的区域中构成用于水的收集点。
优选地，轴被布置在吸入通道的第一上游通道区段的流通横截面的外部，由此可靠地避免了压力损失。
此外同样有利的是，排气回收通道在混合壳体的盆状区域的最低点处通入吸入通道中。通过这种实施方式使得冷凝物不仅到达混合壳体，而且还可以在内燃机关停时实际上流入排气回收通道中，以便在该处在下次启动时能够蒸发或能够继续经由冷却器流至排气系统中。
有利地，第一上游通道区段通过阀座被限定，调节体在完全封闭吸入通道的位置中环绕地抵靠所述阀座。通过该方式能够建立吸入通道的密闭的封闭。
当阀座通过混合壳体的第一壳体件的轴向端部构成时，获得对阀座特别简单的制备，所述第一壳体件构成上游通道区段并且突伸进混合壳体的第二壳体件中。
由此提供了一种调剂设备，利用所述调节设备，通过使冷凝物能够从压缩机的接管中流至混合壳体且进而流至排气回收通道，避免了因聚集的且输送至压缩机处的冷凝物对布置在混合壳体之后的压缩机造成损伤，所述冷凝物尤其在发动机关停之后在压缩机的接管的区域中并且在调节设备的混合壳体中收集，从而在发动机启动时液态的冷凝物能够通过排气流的热量蒸发，随后才到达压缩机工作轮。由此提高了压缩机的使用寿命。
根据本发明的调节设备的实施例在附图中示出并且在以下被描述。
图1以剖切图示出根据本发明的调节设备的第一实施方式的侧视图。
图2以剖切图示出根据本发明的调节设备的第二实施方式的侧视图。
图3示出沿图1中剖切线iii-iii剖切得到的仰视图。
图4示出图3所示构造的一种备选的实施方式。
图5示出图3所示构造的另一种备选的实施方式。
根据本发明的调节设备由混合壳体10组成，所述混合壳体限制出吸入通道12，并且在所述混合壳体上构造有排气回收通道16的通口14。吸入通道12大体上沿直线方向延伸，而排气回收通道16在混合壳体10的参照地面的下部区域中垂直于吸入通道12地通入所述吸入通道。
混合壳体10由大体上管状构造的第一吸入壳体件18组成，所述第一吸入壳体件构成第一通道区段19并且在所述第一吸入壳体件的下游端部倾斜地构造并且与壳体件18的中轴线20形成约为75°的角度α。第一壳体件18的下游端部布置在第二壳体件22的内部，或者说插入第二壳体件22直至与凸缘24接触，通过所述凸缘将第一壳体件18借助螺栓26固定在第二壳体件22上。第二壳体件22构成吸入通道12的第二通道区段28，在所述吸入通道中构造有开口30，所述开口沿流动方向以较短距离布置在第一壳体件18的倾斜的端部之后，并且第二壳体件用作第三壳体件32的容纳部，所述第三壳体件构成排气回收通道16的通口，所述排气回收通道的中轴线34垂直于吸入通道12的中轴线20延伸。
在混合壳体10中，轴36可旋转地布置，所述轴能够通过未示出的促动器被操作。所述轴36的旋转轴线38垂直于中轴线20、34地布置，并且处于排气回收通道16的处于轴36下游的通口14与第一壳体件18的轴向端部之间且直接处于第一壳体件18的下游。第一壳体件18的总横截面小于吸入通道12的第二壳体件22的总横截面，其中，第一壳体件18这样固定在第二壳体件22上，即，构造在排气回收通道16的通口14的区域中的凹缺40被布置在流通横截面的外部，在所述凹缺中轴36贯穿第二壳体件22地布置。
在所述偏心布置在吸入通道12中的轴36上固定有调节体42，所述调节体可旋转地布置在第二通道区段28内部并且由第一阀件44以及第二阀件45组成，所述第二阀件具有固持轴46和可摆动地固定在固持轴上的阀体48，其中，固持轴46固定在第一阀件44的穿孔49中。第一阀件44具有容纳口，在所述容纳口中固定有轴36，并且能够借助轴36旋转至相对于第一壳体件18的端部的第一终端位置，所述第一壳体件的端部相应地用作第一阀座50，而阀体48能够相对于排气回收通道的16的通口14的端部旋转，所述通口的端部被用作第二阀座52。相应地，当轴36以这样的程度(其中第一阀件44释放吸入通道12)旋转时，排气回收通道16通过阀体48封闭，反之亦然。当轴36旋转运动至第二终端位置(在所述第二终端位置中阀体48贴靠在第二阀座52上)时，阀体48的可摆动的固定导致排气回收通道16的完全密封的封闭，因为阀体48能够通过可能的摆动将其位置根据第二阀座52的位置进行调整，即使第二阀座52没有完全对准旋转轴线38。
在其另一未示出的终端位置中，阀体48贴靠在排气回收通道16的阀座52上，而与此同时第一阀件44完全释放吸入通道12。显然，为进行调节还可以进入所有的中间位置。
在吸入通道12的下游区域中，在第二壳体件22上构造有混合壳体区段53，在所述混合壳体区段上构造有横截面拓宽部54，通过所述横截面拓宽部形成轴向的止挡面56。混合壳体10以所述横截面延伸至其出口58。压缩机62的接管60突伸进出口58中，所述接管构成压缩机62的入口通道64，所述接管的径向内壁面63沿流动方向楔形收窄地构造。
在根据图2的实施例中，接管60本身用作连接元件66并且通过布置在槽68中的呈密封环形式的密封元件70的中间连接、而突伸进混合壳体10的出口58中，相较而言，在根据图1的实施例中，环形的中间元件72被用作连接元件66，在所述中间元件的径向外部面74上构造槽68，构造为径向密封环的密封元件70布置在所述槽中，并且在所述中间元件的径向内部面76上构造两个另外的槽68，在所述另外的槽中分别布置有另一个密封元件70。
不仅通过压缩机62的外周上的密封元件70还通过中间元件72上的密封元件70使得混合壳体10的下游区域与相应连接元件66之间的间隙被密封。
中间元件72在根据图1的实施方式中朝着混合壳体区段53的止挡面56移动，而压缩机62的接管60移动至环形的中间元件72中。
根据本发明，构造有止挡面56的混合壳体区段53在基于地面的下部区域中具有凹缺80，从而在所述下部区域中，止挡面56仅与中间元件72相对置地构造，而不存在相对于接管60的止挡面。还能够实现的是，在所述下部区域中完全省去止挡面56。在根据图1至3的实施方式中，在所述混合壳体区段53中的横截面大致相当于向下开放构造的马蹄铁形状。该形状在图3中清楚示出。在此，凹缺80由此构成混合壳体区段53的自由横截面向下的延展，从而使所述下部区域中的止挡面56布置在相对置的、径向限制连接元件66的内壁面的下方，所述内壁面在根据图1的实施例中通过中间元件72的径向内部面构成，在根据图2的实施例中通过压缩机62的接管60的内壁面63构成。
在内燃机关停时，压缩机62冷却并且利用压缩机冷却混合壳体10和接管60。分散在之前吸入的气流中的水蒸汽此时冷凝析出，并且因重力沿着入口通道64的内壁面63向下延伸。通过入口通道64的楔形形状，冷凝的水朝混合壳体10的方向流动。然而通过混合壳体区段53的下部区域中的凹缺80，所述水并不收集在连接元件66与混合壳体10的止挡面56之间，而是到达混合壳体10，所述混合壳体在该区域中具有盆状的凹陷82，排气回收通道16通入所述凹陷的下端部，从而将水导引至排气回收通道16，当发动机重新启动时该处的水通过排气的热量重新蒸发并且由此不会以水的形式到达压缩机16，从而避免对压缩机的损伤。作为备选，冷凝物通过冷却器到达排气系统，并且由此到达尾气抽排点的后面，从而使冷凝物不能再到达压缩机处。
为了在根据图1的实施方式中确保水不流至中间元件72与压缩机62的接管60之间的间隙中，中间元件72在与混合壳体10的混合壳体区段53的止挡面56或至少凹缺80相对置的区域中具有锥形成型的内壁面76，并且沿轴向突伸出压缩机62的接管60的端部，从而使得从接管60滴落至中间元件72的水同样也排出至混合壳体10的盆状的凹陷82中。
在根据图4和图5的实施方式中，凹缺80通过相邻而置的穿孔84(见图4)或轴向槽86(见图5)构成，水能够通过所述凹缺从接管60排出至混合壳体10，所述穿孔或轴向槽基于地面构造在混合壳体区段53的下部区域中。
所述调节设备由此适于应用在内燃机的压缩机之前，所述压缩机可以电气构造或者构造为涡轮增压器的压缩机。在两种情况下都能避免快速旋转的压缩机叶片被液态水流过，其方式在于，在内燃机停机时将冷凝析出的水排排出至排气回收通道中，否则将会导致对压缩机的损伤。根据本发明的实施方式也适用于在发动机运行过程中将不断生成的冷凝物持续从压缩机导出，并且由此能够避免在气体冲击的情况下冷凝物卷携至压缩机和可能对压缩机叶轮的侵蚀性损伤。尽管如此，仍能建立压缩机在调节设备的混合壳体上的牢固且密封的连接。
技术特征：
1.一种用于内燃机的调节设备，其具有
吸入通道(12)，
排气回收通道(16)，所述排气回收通道通入所述吸入通道(12)，
调节体(42)，
混合壳体(10)，在所述混合壳体中构造有吸入通道(12)并且所述混合壳体在参照地面的下部区域中具有排气回收通道(16)的通口(14)，
被用作旋转轴线(38)的轴(36)，调节体(42)偏心地支承在所述轴上，并且所述轴在混合壳体(10)中支承在排气回收通道(16)的通口(14)上游的吸入通道(12)中，
其中，调节体(42)通过所述轴(36)的旋转能够在第一终端位置与第二终端位置之间运动，在所述第一终端位置中调节体(42)使吸入通道(12)至少部分节流，在所述第二终端位置中调节体(42)封闭排气回收通道(16)，
其特征在于，
吸入通道(12)在下游的区域中具有全面的横截面扩展(54)，通过所述横截面扩展构成在混合壳体区段(53)上的止挡面(56)，连接元件(66)抵靠在所述止挡面上，下游的压缩机(62)的由接管(60)限定的入口通道(64)通过所述连接元件与混合壳体(10)的出口(58)流体连通，其中，较之连接元件(66)的横截面形状、混合壳体区段(53)在其参照地面的最低点处具有凹缺(80)，所述凹缺被布置在沿轴向对置的、将连接元件(66)径向限定在止挡面(56)上的内壁面(63、76)的下方，并且所述凹缺通入混合壳体(10)的盆状的凹陷(82)中。
2.根据权利要求1所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，连接元件(66)具有圆形的、椭圆形的卵形的、邻接在止挡面(56)上的横截面，并且构造有止挡面(56)的混合壳体区段(53)的凹缺(80)通过止挡面(56)的横截面较之连接元件(66)的相邻的横截面向下的延展而构成。
3.根据权利要求1所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，凹缺(80)在混合壳体区段(53)的下部区域中通过一个或多个穿孔(84)构成，在所述混合壳体区段上构造了止挡面(56)。
4.根据权利要求1所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，多个相邻布置的轴向槽(86)构造在混合壳体区段(53)的下部区域中，止挡面(56)构造在所述混合壳体区段上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，下游连接的压缩机(62)的限定入口通道(64)的接管(60)构成连接元件(66)。
6.根据上述权利要求1至4中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，下游连接的压缩机(62)的接管(60)突伸进中间元件(72)中，所述中间元件构成连接元件(66)并且沿径向布置在吸入通道(12)的下游区域与接管(60)之间。
7.根据权利要求6所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，中间元件(72)在其径向内部面(76)上并且在其径向外部面(74)上分别具有至少一个槽(68)，分别各将一个径向密封元件(70)布置在所述槽中，通过所述径向密封元件使混合壳体(10)的下游区域与接管(60)之间的间隙(78)被密封。
8.根据上述权利要求中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，压缩机(62)的入口通道(64)沿流动方向锥形收窄地构造。
9.根据上述权利要求中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，中间元件(72)的径向内壁面(76)在其与止挡面(56)对置的、沿轴向从压缩机(62)的接管(60)突伸出的区域构造为朝止挡面(56)的方向锥形地拓宽。
10.根据上述权利要求中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，轴(36)布置在吸入通道(12)的第一上游通道区段(19)的流通横截面的外部。
11.根据上述权利要求中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，排气回收通道(16)在混合壳体(10)的盆状的凹陷(82)的最低点处通入吸入通道(12)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，所述第一上游通道区段(19)通过阀座(50)被限制，调节体(42)在完全封闭吸入通道(12)的位置中环绕地抵靠所述阀座。
13.根据权利要求12所述的用于内燃机的调节设备，其特征在于，阀座(50)通过混合壳体(10)的第一壳体件(18)的轴向端部构成，所述第一壳体件构成上游通道区段(19)并且突伸进混合壳体(10)的第二壳体件(22)中。
技术总结
一种用于内燃机的调节设备，其具有：吸入通道(12)，排气回收通道(16)，所述排气回收通道通入所述吸入通道(12)；用于封闭吸入通道(12)和排气回收通道(16)的可旋转的调节体(42)；混合壳体(10)，在所述混合壳体中构造有吸入通道(12)并且所述混合壳体在参照地面的下部区域中具有排气回收通道(16)的通口(14)。为了保护下游的压缩机在内燃机重新启动时不受液体、冷凝水的损伤，根据本发明规定，吸入通道(12)在下游的区域中具有全面的横截面扩展(54)，通过所述横截面扩展构成在混合壳体(53)上的止挡面(56)，连接元件(66)抵靠在所述止挡面上，下游的压缩机(62)的由接管(60)限定的入口通道(64)通过所述连接元件与混合壳体(10)的出口(58)流体连通，其中，较之连接元件(66)的横截面形状，混合壳体区段(53)在其参照地面的最低点处具有凹缺(80)，所述凹缺被布置在沿轴向对置的、将连接元件(66)径向限定在止挡面(56)上的内壁面(63、76)的下方，并且通入混合壳体(10)的盆状的凹陷(82)中。
技术研发人员：D.维尔科滕;M.弗伦德;A.库斯克;F.A.索默霍夫;J.凯默林;V.斯米尔贾诺夫斯基;H.金德尔;H.弗里德里希斯;C.维吉尔德
受保护的技术使用者：皮尔伯格有限责任公司;福特-沃克有限责任公司
技术研发日：.04.17
技术公布日：.01.10
