提高排气门阀的耐磨性的制作方法

首先，本发明涉及一种排气门(wastegate)阀，其包括主体构件和可致动构件的功能组件，其中主体构件具有密封部分，该密封部分被配置为在排气门阀的关闭位置搁置在排气门阀的座上，并且其中可致动构件被配置为提供功能组件的接合区域，从而被配置为能够通过操纵可致动构件来设定排气门阀的位置。其次，本发明涉及一种涡轮增压器的排气门系统，该排气门系统包括涡轮机和压缩机以及排气入口，其中排气门系统包括旁通排气入口下游的涡轮机的旁通管道，该旁通管道可通过如前所述的排气门阀打开和关闭。第三，本发明涉及一种涡轮增压器，其配备有如前所述的排气门系统。

背景技术：

1、应用排气门阀的领域的众所周知的示例是排气(exhaust gas)涡轮增压器的领域。在压缩用于诸如内燃机的发动机的进气的涡轮增压器的实际实施例中，应用排气门阀以防止进气的增压压力由于排气压力的增加而过度增加。鉴于此，排气门阀配置成打开和关闭排气旁通路径，进入的排气的一部分可以通过该排气旁通路径直接转向到排气出口路径中，使得可以限制供应到涡轮增压器的涡轮转子的排气的能量。

2、排气门阀的实施例是已知的，其中排气门阀包括主体构件和可致动构件的功能组件，其中主体构件具有密封部分，该密封部分被配置为在排气门阀的关闭位置搁置在排气门阀的座上，并且其中可致动构件被配置为提供功能组件的接合区域，从而被配置为能够通过操纵可致动构件来设定排气门阀的位置。在这方面，应注意，在wo 2013/098884 a1中找到已知排气门阀的许多示例中的一个。特别地，wo 2013/098884 a1公开了一种排气门阀，其包括：a)打开和关闭排气旁通路径的阀元件，排气旁通路径从涡轮机壳体的排气路径的入口侧提取一部分排气流并将该部分排气供给到排气出口路径，b)从阀元件直立的阀杆，c)操作杆，其一端形成有插入孔，阀杆有间隙地插入该插入孔，其另一端被施加旋转力；d)支撑板，其设置在阀杆的与插入通过插入孔的另一端相对的一端上；以及e)阻尼件，其沿阀杆的轴向方向设置在支撑板和操作杆之间，以抑制阀元件的振动。阀元件的振动响应于发动机振动和脉动而发生。基于振动抑制措施，从wo 2013/098884 a1已知的排气门阀的密封性能得到改善，并且还降低了噪声。

技术实现思路

1、在本发明的上下文中，公认的是，发动机振动和脉动导致排气门阀的主体构件和可致动构件相对于彼此移动。尽管所涉及的运动非常小，但是它们导致排气门阀在轴向方向上的磨损，在此基础上，排气门阀的耐久性和最终功能受到损害。鉴于此，本发明的目的是减少排气门阀中的磨损，该排气门阀是包括主体构件和可致动构件的功能组件的类型。在一般意义上，本发明的目的是减小发动机振动和脉动对排气门阀的耐久性和功能的影响程度。

2、在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述了本发明的各方面。来自从属权利要求的特征可以适当地与来自相应独立权利要求的特征组合，而不仅仅是在权利要求中明确阐述并在以下描述中解释。

3、本发明提供了一种排气门阀，其包括主体构件和可致动构件的功能组件，其中主体构件具有密封部分，该密封部分被配置为在排气门阀的关闭位置搁置中在排气门阀的座上，其中可致动构件被配置为提供功能组件的接合区域，从而能够通过操纵可致动构件来设定排气门阀的位置，并且其中，所述主体构件和所述可致动构件的在所述排气门阀的轴向方向上彼此面对的表面中的至少一个表面设置有至少一个凸起部分，所述至少一个凸起部分围绕所述轴向方向在至少切向方向上由至少一个凹入部分界定。

4、从根据本发明的排气门阀的上述一般定义可以看出，本发明提供了一种构造，其中主体构件和可致动构件的在排气门阀的轴向方向上彼此面对的表面中的至少一个表面设置有至少一个凸起部分，该至少一个凸起部分由至少一个凹入部分围绕轴向方向在至少切向方向上界定。通常，表面具有光滑的外观，而根据本发明，至少一个表面设置有至少一个凸起部分和至少一个凹入部分。根据本发明的见解，实现了当微小颗粒在主体构件和可致动构件的相对运动以及对所涉及的表面的磨损作用的影响下从主体构件和可致动构件中的至少一个脱离时，这些微小颗粒可以被接收在至少一个凹入部分中，从而可以避免颗粒的存在对排气门阀的构造的影响。

5、在根据本发明的排气门阀的实际实施例中，主体构件和可致动构件的在轴向方向上彼此面对的表面中的至少一个表面的至少一个凹入部分相对于轴向方向在基本上径向方向上延伸。关于该至少一个凹入部分，还应注意，至少一个凹入部分可以具有大致直的外观或大致波浪形的外观。在任何情况下，为了仍然具有主体构件和可致动构件的足够大的接触区域，如果至少一个凹入部分的宽度与至少一个凸起部分在切线方向上的尺寸相比较小，即如果至少一个凹入部分较窄，则是有利的。

6、在本发明的上下文中，可以自由选择凸起部分和凹入部分的数量。凸起部分和凹入部分的数量可以正好是一个，但是也可以是主体构件和可致动构件的沿轴向彼此面对的表面中的至少一个表面设置有至少两个凸起部分和至少两个凹入部分。凸起部分和凹入部分可以以任何合适的图案提供。

7、如前所述，本发明涉及一种排气门阀，其类型包括主体构件和可致动构件的功能组件。主体构件和可致动构件可以是任何合适的设计。如排气门阀领域中已知的，如果围绕杆轴线可旋转地布置在排气门阀外部的杆臂联接到可致动构件，则是实用的。

8、排气门阀的特定实施例是可行的，其中主体构件包括喇叭形元件，该喇叭形元件被配置成在排气门阀的关闭位置中延伸穿过排气门阀的座，并且其中主体构件的密封部分被布置为喇叭形元件上的边缘。如果喇叭形元件至少部分中空并且可致动构件至少部分容纳在喇叭形元件中，则是实用的。在这种情况下，如果可致动构件的外表面被配置为当可致动构件在主体构件中的位置从初始出厂位置改变到设想位置时，实现与主体构件的内表面的扩大的接触区域，则可能是有利的，该设想位置由所预期的所述排气门阀(10)的初始使用期间的磨损造成。换句话说，在这种情况下，如果可致动构件的外表面和主体构件的内表面设计成在排气门阀的初始使用期间彼此磨损，从而实现彼此更紧密的联接并获得更强的抵抗发动机振动和脉动的能力，则可能是有利的。这可以以各种方式实现，包括a)使当从主体构件的密封部分向主体构件的喇叭形元件的自由端看时，可致动部件的外表面和主体构件的内表面在轴向上具有大致锥形的外观，以及b)使可致动部件的外表面具有大致凸形的球形外观，而主体构件的内表面具有大致凹形的球形外观。

9、根据本发明的一个方面，排气门阀的设计符合某些标准，这些标准旨在在主体构件和可致动构件的界面处获得有利的磨损行为。一个实际标准可以涉及a)垂直于轴向方向延伸并由主体构件的密封部分的内周边界定的区域的尺寸与b)垂直于轴向方向延伸并由主体构件和可致动构件在排气门阀的初始使用之后在喇叭形元件中的内部位置处旨在彼此接触所沿着的区域的周边界定的区域的尺寸之间的比率。本发明的见解是，如果该比率至多为3.5，则是有利的，因为这与使突出的轴向接触表面最大化有关，以减少相对于喇叭形元件内的低水平处的轴向接触的磨损，以在排气门阀的整个寿命期间确保排气门阀的适当密封功能。如前所述，在排气门阀的初始使用期间预期的磨损的背景下，应当理解主体构件和可致动构件在排气门阀的初始使用之后旨在彼此接触所沿着的区域的指示。实际上，主体构件和可致动构件在喇叭形元件内部沿其彼此接触的区域可以增加，并且在比率的定义中考虑了初始使用周期之后该无语的尺寸以及主体构件和可致动构件彼此之间的相关联的初始磨损效应。轴向接触水平低的指示应在与排气门阀处于假定关闭位置的移动方向的背景下理解。