自动分支连通阀制造技术

本申请公开了自动分支连通阀。具体地，提供了用于自动分支连通阀的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括响应于阀的非电致动而将该阀旋转至第二位置。

Automatic branching connecting valve

The present invention discloses an automatic branch communicating valve. In particular, methods and systems for automatically branching communicating valves are provided. In one example, a method includes rotating the valve to a second position in response to non electrical actuation of the valve.

【技术实现步骤摘要】
自动分支连通阀
本专利技术通常涉及用于发动机的阀的方法和系统。
技术介绍
双涡带涡轮增压器布置或成对涡带涡轮增压器布置可以被使用在涡轮增压的发动机中。双涡带涡轮增压器布置可以将至涡轮机的入口分成连接到排气歧管流道的两个分离通道。以这种方式，来自于发动机气缸的排气是流体分离的，排气的排气脉冲可以相互干扰。例如，在具有排气歧管流道1-3-4-2的气缸点火顺序的I4发动机上，排气歧管流道1和4可以连接到双涡带涡轮机的第一入口，并且排气歧管流道2和3可以连接到所述双涡带涡轮机的第二入口，其中第二入口与第一入口不同并且与第一入口流体地分离。以这种方式，分离的排气脉冲可以在一些情况下导致输送到涡轮机的排气的效率增加。然而，在一些发动机操作条件下，如上所述的分离的排气脉冲可以降低输送到涡轮机的排气输送的效率。例如，在某些发动机操作条件(例如，高速度和高负荷条件)下，分离的排气脉冲可以导致背压和泵气功的增大。此种背压和泵气功的增大可以是由于与未在单个涡带涡轮机中分离的通道相比较，在排气和双涡带涡轮机中的涡轮机之间的更受限的较低体积通道。因此，气缸中的排气的量可以增大在与相对较大体积的未分离通道相比较的较低体积通道中的压力。所增大的背压也可以导致气缸中的较高水平的热残余气体，并且可以减小发动机的输出功率。用于减小双涡带涡轮增压器中的背压和泵气功的一个示例方法已经由Styles等人在编号为2014/0219849的美国专利中示出。在这里，提供了将分支连通阀定位在双涡带涡轮增压器系统(例如，成对涡带涡轮增压器系统)中的第一涡带和第二涡带之间的系统。在示例中，分支连通阀可以与分离双涡轮增压器的第一涡带和第二涡带的分隔墙邻近定位。在打开位置上，分支连通阀可以增加在第一涡带和第二涡带之间的流体连通，并且在关闭位置上，分支连通阀可以减少在第一涡带和第二涡带之间的流体连通。在一些示例中，每个涡带可以包括对应的排气门和对应的排气门阀，以控制通过涡轮机的排气的量。
技术实现思路
本文的专利技术者已经认识到与Styles等人的示例方法的潜在问题。例如，可以有与电致动分支连通阀相关联的成本、重量和包装的害处。此外，当两个或更多个阀由前述系统基于发动机操作条件实施和调整时，也可以有对发动机控制和监视系统的附加负担。在一个示例中，上面描述的问题可以由涡轮增压器系统解决，涡轮增压器系统包括第一涡带、经由分隔墙与第一涡带流体分离的第二涡带和联接到排气歧管的出口、第一涡带的入口和第二涡带的入口的适配器、和在适配器内联接以响应于弹簧的非电致动而旋转的扭曲阀(twistedvalve)。以这种方式，扭曲阀可以响应于发动机条件而致动。作为一个示例，扭曲阀可以响应于减小的排气压力而被旋转到第一位置，其中扭曲阀可以维持来自于第一气缸组的排气和来自于第二气缸组的排气的分离。可替代地，扭曲阀可以响应于排气压力大于致动扭曲阀的弹簧的力而被旋转到第二位置，以便将来自于第一组的排气和来自于第二组的排气相混合并减小排气背压。应该理解的是，提供上述总结来以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并非意在识别所声明保护的主题的关键或主要特征，所述主题的范围由详细描述随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的具体实施方式。附图说明图1示出包括成对(双)涡带涡轮增压器和分支连通阀的示例发动机的示意图。图2示出自动分支连通阀的结构。图3示出在第一位置的自动分支连通阀。图4示出在第二位置的自动分支连通阀。图2-4大致地按比例示出，但是可以使用其他相对尺寸。图5示出用于操作分支连通阀的方法。具体实施方式下列描述涉及用于操作阀的系统和方法，具体涉及用于操作分支连通阀(BCV)的系统和方法。该BCV可以连接到图1中所示的发动机的排气歧管和双涡流涡轮机。BCV可以是适配器(adapter)，该适配器包括具有可旋转地联接到图2中所示的BCV的架支撑件的扭曲阀板的管。BCV可以是自动BCV，其中BCV基于联接到扭曲阀的弹簧的非电致动来分离来自于发动机的第一气缸组(cyclinderbank)和第二气缸组的排气流或者将来自于发动机的第一气缸组和第二气缸组的排气流混合。弹簧朝向第一位置偏置，以便如图3中所示维持在第一气缸组和第二气缸组之间的排气分离。随着排气压力增大，弹簧可以被压缩，从而将BCV顺时针转向至第二位置，以便允许来自于第一气缸组和第二气缸组的排气如图4中所示混合。图5中示出一种用于操作BCV的方法。扭曲阀可以包括扭曲分隔平面，扭曲分隔平面由恒定厚度的薄壁形成但沿排气流的方向和/或通道的中心轴线扭曲。扭曲分隔平面可以完全地将通道仅分成两个并行通道并且准确地分为两个并行通道，扭曲平面的旋转改变在仅两个入口和仅两个出口之间的连通。改变入口/出口之间的通道连通的总旋转度可以等于平面本身从入口到出口的全静态扭曲度。扭曲平面的入口端和出口端可以各自交替地与通向扭曲平面的入口通道和出口通道并且来自于扭曲平面的入口通道和出口通道的分隔壁分别对准。现在转向图1，示出了可以包括在车辆的推进系统中的发动机10的示意图。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统并且由经由输入装置16的来自于车辆操作员14的输入控制。控制器12可以是微计算机，其包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。如图所示，控制器12可以接收来自于可以包括用户输入端和/或传感器(如传动齿轮位置、加速器输入、排气歧管温度、空燃比、车辆速度、发动机转速、穿过发动机的气团空气流、增压压力、环境温度、环境湿度、进气温度、冷却系统传感器和其他传感器)的多个传感器(未示出)的输入。控制器12也可以发送多个控制信号至各种发动机致动器(未示出)，以便基于从传感器(未示出)接收的信号调整发动机操作。在此示例中，输入装置16包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器18。发动机10可以包括在诸如道路车辆等其他类型的车辆中。虽然发动机10的示例应用将参照车辆被描述，但是应该理解的是可以使用包括客车、卡车等各种类型的发动机和车辆推进系统。发动机10可以包括多个燃烧室(即气缸)。发动机10可以包括布置在内联四配置中的燃烧室20、22、24和26。然而应该理解的是，虽然图1示出四个气缸，但是发动机10可以包括任何数量的气缸。例如，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，例如在例如V-6、I-6、V-12、对置4等任何配置中的2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。虽然图1中未示出，但是发动机10的每个燃烧室(即气缸)可以包括具有定位在其中的活塞的燃烧室壁。活塞可以联接到曲轴，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴可以例如经由中间变速系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴，以启用发动机10的起动操作。每个燃烧室可以经由进气通道30从进气歧管28接收进气。进气歧管28可以经由进气道联接到燃烧室。例如，在图1中，进气歧管28被示出分别经由进气道32、34、36和38联接到气缸20、22、24和26。每个相应进气道可以供给空气和/或燃料至相应气缸用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压器系统，其包括：第一涡带；第二涡带，其流体地经由分隔墙与所述第一涡带分离；适配器，其联接到排气歧管的出口、所述第一涡带的入口和所述第二涡带的入口；以及扭曲阀，其响应于弹簧的非电致动而联接在所述适配器内以旋转。

【技术特征摘要】
2015.10.29 US 14/926,6811.一种涡轮增压器系统，其包括：第一涡带；第二涡带，其流体地经由分隔墙与所述第一涡带分离；适配器，其联接到排气歧管的出口、所述第一涡带的入口和所述第二涡带的入口；以及扭曲阀，其响应于弹簧的非电致动而联接在所述适配器内以旋转。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述非电致动是排气压力。3.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述扭曲阀响应于排气压力小于所述弹簧的力而旋转到第一位置，并且其中所述扭曲阀维持排气与第一气缸组和第二气缸组的流体分离。4.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述扭曲阀响应于排气压力克服所述弹簧的力而旋转到第二位置，并且其中所述扭曲阀允许来自第一气缸组的排气与来自于第二气缸组的排气流体连通。5.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述适配器还包括支撑架，所述支撑架具有物理地联接到所述扭曲阀的中央可旋转部分和联接到所述中央部分的前支撑件和后支撑件，其中所述前支撑件和后支撑件是固定的。6.根据权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中所述扭曲阀将所述适配器分成第一通路和第二通路，并且其中当所述扭曲阀在第一位置时，所述第一通路与所述第一涡带对准并且所述第二通路与所述第二涡带对准。7.根据权利要求6所述的涡轮增压器系统，其中当所述扭曲阀被旋转到第二位置时，所述第一通路和所述第二通路与所述涡轮机的所述第一涡带和第二涡带未对准。8.根据权利要求6所述的涡轮增压器系统，其中维持所述第一通路中的排气贯穿所述适配器的长度与所述第二通路中的排气分离。9.一种方法，其包括：通过旋转扭曲阀至第一位置维持来自第一组和第二组的气体分离，并且通过旋转所述扭曲阀至第二位置混合来自所述第一组和所述第二组的排气。10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括将气体流动通过容纳所述阀的适配器，其中所述适配器包括与第二通路气密密封的第一通路。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述阀在所述第一位置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小钢，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US