废气门塞制造技术

本发明专利技术涉及废气门塞。一种用于关闭废气门开口的一体式缸体臂和塞包括轴部，以及从轴部延伸的塞部，其中塞部包括配置为响应关闭废气门开口的力的作用而改变形状从而提高废气门开口密封性的特征。还公开了装置、总成、系统、方法等的各种其他例子。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题总的涉及到用于内燃发动机的涡轮机械，具体的涉及到废气(放泄)门塞。
技术介绍
许多传统涡轮系统要求单独的废气(放泄)门零件，如阀和导管。因此，发动机环境或机舱设计必须解决涡轮系统以及单独的废气门阀和导管。这样的部件的分散的特性使 设计复杂化，尤其在由于还必须考虑通过一个或多个附加导管中流动的废气携带热量的结果而需要一个或多个附加排气导管的时候(例如，导管的附加的绝热、其他的发动机部件和发动机机舱的可用空间的减少)。本文展示出了具有整体废气门零件的各种涡轮壳体总成，与需要单独的废气门零件的传统涡轮系统相比具有优点。附图说明当结合附图中所示的实例通过参考下面详细的说明可以对本文描述的各种方法、装置、总成、系统、布置等及其等同物有更全面的理解。图I是涡轮增压器和内燃发动机连同控制器一起的示意图；图2是具有废气门的总成的透视图；图3是具有废气门的总成的透视图；图4是具有废气门的总成的透视图和截面图；图5是具有废气门的总成的截面图；图6是配置为用来关闭废气门(例如，废气门开口或废气门通道)的一体式缸体臂和塞的实例的透视图；图7是图6中的示例一体式缸体臂和塞的透视图；图8是包括一个或多个配置为响应于力的施加而改变形状的特征的塞部的视图；图9是包括一体式缸体臂和塞的总成的实例的一系列的截面图；以及图10是方法的实例的示意图。具体实施例方式涡轮增压器经常被用来提高内燃机的输出。参见图1，传统的系统100包括内燃发动机Iio和涡轮增压器120。内燃发动机110包括发动机缸体118，其容纳一个或多个可操作地驱动轴112的燃烧室。如图I所示，进气口 114为进入发动机缸体118的空气提供了流道，而排气口 116为来自发动机缸体118的排气提供了流道。涡轮增压器120用来从排气中吸收能量并为进气空气提供能量，该进气空气可与燃料结合形成燃烧气体。如图I所示，涡轮增压器120包括空气入口 134、轴122、压缩机124、涡轮机126、壳体128和排气出口 136。在其被放置在压缩机124和涡轮机126之间时，壳体128可称作为中间壳体。轴122可以是包括多种部件的轴总成。在图I的实例中，废气(放泄)门阀135设置于邻近涡轮机126的入口处。废气门阀135能被控制用来允许来自排气口 116的排气旁路绕过涡轮机126。图I中，控制器190的实例示出为包括一个或多个处理器192、存储器194及一个或多个接口 196。这样的控制器可以包括电路，例如发动机控制单元的电路。如本文中所描述的，各种方法或技术可任选地与控制器一起实施，例如，通过控制逻辑。控制逻辑可以取决于一个或多个发动机运行工况。控制器190可以配置为控制可变几何形状的总成、废气(放泄)门、电动马达或一个或多个与发动机相关联的其他部件、废气涡轮机(或多个废气涡轮机)、涡轮增压器(或多个涡轮增压器)等。关于废气门，控制器190可以配置为作为致动器或者向致动器传输信号，例如，该致动器配置为致动废气门阀135 (例如，关闭或开启废气门)。图2和图3示出了示例总成200和300，每个均包括废气门。总成200和总成300各自包括壳体210和310，废气流室220和320，废气门室230和330以及废气门阀控制机构240和340。对于图2中的总成200，废气流室220与废气门室230分开；但是，对于图3中的总成300，废气流室320与废气门室330结合在一起。另外，示出的总成300包括涡轮叶轮322。总成200的废气门控制机构240包括控制臂242、轴243以及用于在全闭位置和全开位置间移动塞246的提升臂250。如图2所示，塞246通过销子或杆244和垫圈245连接并附于提升臂250上。总成300的废气门控制机构340包括控制臂342、轴343以及用于在全闭位置和全开位置间移动塞346的提升臂350。如图3所示，塞346通过销子或杆344和垫圈345连接并附于提升臂350上。此外，如图所示，总成200的塞246具有与总成300的塞346不同的形状。图4示出了包括废气门的总成400的透视图和截面图。总成400包括壳体410、废气流室420、废气门室430和废气门阀控制机构440。如图4所示，涡旋形壁404和基本圆筒形的壳体壁408至少部分地限定废气流室420。总成400的废气门控制机构440包括用于在全闭位置和全开位置间移动塞446的提升臂450。如图4所示，塞446通过销子或杆444和垫圈445连接并附于提升臂450。图4的视图还示出了壳体410包括排气入口 412、涡室414和通向废气门开口 424的通道416，该废气门开口 424连通至废气门室430，以及引导废气至涡轮叶轮(参见，例如图3中的叶轮322)的开口 418。通过废气门控制机构440对从涡室414到废气门室430的废气进行调节，其中塞446配置为塞住开口 424。塞446可操作地连接于提升臂450从而使提升臂450的移动(例如通过致动器)可以部分或完全地开启开口 424(即，用于“放泄”废气)。因此，废气门控制机构440能够控制通过入口 412进入总成400的废气有多少通过开口 418被引导至涡轮叶轮空间。穿过开口 424流至废气门室430的废气与来自室420的废气流汇合。(例如，车辆上的)一个或多个排气系统部件可以连接到总成400的一个开口或多个开口。图5示出通过具有废气门的总成500的一部分的截面图。具体地说，图5示出了壳体510和提升臂550，该提升臂配置为容纳通过销子或杆544和垫圈545附连于提升臂550的塞546。如这里描述的，在运行中会出现各种问题，其导致从涡室514到废气门室530的、废气泄露(例如，通过通道516和开口 524)。如图5所示，壳体510的平表面525围绕开口 524，塞546的平表面545的周长超过开口 524的周长。为了有效地密封开口 524，塞546的平表面545的一部分必须平坦地抵靠着壳体510的平表面525密封。换句话说，为了密封开口 524，塞546的平表面545必须平行于壳体510的平表面525并与壳体510的平表面525接触。在实践中，经常出现对偏，如在塞546的平表面545和壳体510的平表面525之间的间隙所示出的(见代表废气泄露流的箭头)。有时，可通过臂550和塞546之间的间隙发生一些补偿，从而使塞546能自由地适应其方位并更有效地置于废气门座(例如，围绕开口 524的表面)上。如图2、3、4和5所示，出于各种原因，废气门阀配置为通过绕其轴线旋转轴来移动附接于臂的塞。随着时间过去，不同部件(例如，塞、臂、轴、轴孔、轴衬等)之间的间隙会变化。可造成这种变化的力包括空气动力激励、高温、温度循环(例如温度低于零下20摄氏度到高于1000摄氏度)、化学侵蚀、摩擦、材料劣化等。由于至少上述原因，要在废气涡轮总成的整个寿命阶段维持废气门开口的有效密封很难。对于温度，高温下的问题通常包括功能的磨损和损耗，进而导致泄露、不可控或是同时出现泄露和不可控。 如本文所述，一体式缸体臂和塞可以提高废气门开口的密封。在不同的例子中，缸体的塞部包括密封条。这样的条可选地加工于塞部的正面中；注意，在一些实例中，塞部的侧面或边缘可以加工以形成条(例如，除了正面加工之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.17 US 13/0297551.一种用于关闭废气门开口的一体式缸体臂和塞，该一体式缸体臂和塞包括 轴部；以及 从轴部延伸的塞部，其中塞部包括配置为响应关闭废气门开口的力的施加而改变形状从而提高废气门开口密封性的特征。2.如权利要求I所述的一体式缸体臂和塞，其中所述特征包括从塞部的面向外延伸的脊部。3.如权利要求2所述的一体式缸体臂和塞，其中塞部包括塞半径，脊部包括脊部半径， 其中塞半径超过脊部半径从而限定出在脊部和由塞半径限定的圆周之间布置的环形表面。4.如权利要求2所述的一体式缸体臂和塞，其中脊部包括机加工的脊部。5.如权利要求2所述的一体式缸体臂和塞，其中脊部包括铸造的脊部。6.如权利要求2所述的一体式缸体臂和塞，其中脊部包括脊部高度和脊部厚度。7.如权利要求I所述的一体式缸体臂和塞，其中该特征包括具有一直径的脊部。8.如权利要求I所述的一体式缸体臂和塞，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·齐泽克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：