涡轮废气门制造技术

技术编号:9836240 阅读:102 留言:0更新日期:2014-04-02 01:09
本发明专利技术涉及一种涡轮废气门。一种组件,可包括:涡轮机壳体,其包括孔、废气门座和两个延伸到该废气门座的废气门通道;被孔接收的可旋转废气门轴;从废气门轴处伸出的废气门臂;和从废气门臂伸出的废气门塞,其中废气门塞包括部分地由一部分圆环面限定的轮廓形状,以在关闭状态与废气门座接触,和部分地由两个塞部分限定的轮廓形状,用来在打开状态下限定相对于废气门座的间隙。还公开了装置、组件、系统、方法等的多种其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种涡轮废气门。一种组件,可包括:涡轮机壳体,其包括孔、废气门座和两个延伸到该废气门座的废气门通道;被孔接收的可旋转废气门轴;从废气门轴处伸出的废气门臂;和从废气门臂伸出的废气门塞,其中废气门塞包括部分地由一部分圆环面限定的轮廓形状,以在关闭状态与废气门座接触,和部分地由两个塞部分限定的轮廓形状,用来在打开状态下限定相对于废气门座的间隙。还公开了装置、组件、系统、方法等的多种其他实施例。【专利说明】涡轮废气门相关申请本申请是2012年9月13日提交的美国专利申请N0.13 / 613,250的部分继续申请,在此将结合其全部内容作为参考,并且本申请还是2013年7月24日提交的美国专利申请N0.13 / 949,384的部分继续申请,在此将结合其全部内容作为参考,且该申请是美国专利申请N0.13 / 613,250的部分继续申请。
本文所公开的技术主题主要涉及内燃机的涡轮机械,特别涉及涡轮废气门。
技术介绍
涡轮废气门通常是一种能受到控制从而选择性地允许至少一些排气绕过涡轮的阀。排气涡轮驱动压缩机来为内燃机增加进气压力(即,作为涡轮增压器),在此处,废气门是用来控制增压压力的装置。被称为内废气门的装置至少部分与涡轮机壳体制成一体。内废气门通常包括挡板阀(例如,废气门塞)、曲柄臂、轴或杆、和致动器。尽管不同的塞可以具有伸入排气旁路开口的突出部(例如,穿过废气门座平面),但是废气门塞通常包括抵靠在平面座(例如阀座或废气门座)上的平的圆盘形表面,其中该平的圆盘形表面设置在排气旁路开口周围。在关闭位置,废气门塞可以抵住废气门座(例如,座表面),以足够的力来有效密封排气旁路开口(例如,防止排气从高压排气供给装置流到低压区域时发生泄漏)。通常,内废气门被设计成将力从臂传递给塞(例如,二者为分开的部件,但仍然相连)。在发动机运行期间,废气门的负载需求随着压力差而改变。高的负载需求会在废气门运动部件上产生高机械应力,这在某些情况下会使得部件需要设计得非常大来满足可靠性要求(例如,如发动机制造商所要求的)。汽油发动机的废气门部件可靠性尤为重要,因为其运行温度和排气脉冲水平可能会相当高。本文将介绍废气门和废气门部件的多种实施例,其优选具有改进的动力性能并可降低排气泄漏。【专利附图】【附图说明】结合附图所示实施例并参考下面的【具体实施方式】部分,可更完整地理解本文所述的各种方法、装置、组件、系统、布置等,及其等效物,其中:图1是涡轮增压器与内燃机以及控制器的示意图;图2是带有废气门的组件的实例的系列视图;图3是图2组件的一部分的剖切视图;图4是废气门臂和塞的实例的系列视图;;图5是图4废气门臂和塞的侧视图;;图6是涡轮机壳体的实例的剖切视图;;图7是废气门臂和塞在两个不同方向上的系列剖切视图;图8是废气门臂和塞在两个不同方向上的系列剖切视图;图9是废气门臂和塞及其轮廓外形的实例的系列视图;图10是一系列塞的轮廓外形的实例的视图;图11是一系列座的轮廓外形的实例的视图;图12是一系列涡轮废气门塞和座的实例的视图;图13是废气门臂和塞的实例的系列视图;图14是图13中废气门臂和塞的平面图,以及由切面切割球的实例的视图;图15是包括两个涡管的组件实施例的系列视图;图16是包括图13所示的废气门臂和塞的组件的实例的系列视图;和图17是图16所示组件在多种工作状态下的系列视图。【具体实施方式】涡轮增压器经常用来增加内燃机输出。关于图1,举例来说,系统100可以包括内燃机110和涡轮增压器120。如图1所示,该系统100可以是车辆101的一部分,其中该系统100设置在发动机舱内并与排气管103相连,排气管将排气导向排气口 109,排气口可位于例如乘客舱105后方。在图1所示实例中,可以设置处理单元107来处理排气(例如,经过分子催化转化等方式来降低排放)。如图1所示,该内燃机110包括发动机缸体118,其容纳一个或多个燃烧室来可操作地驱动轴112 (例如,通过活塞),以及为发动机缸体118提供流动通道的进气口 114和为发动机缸体118的排气提供流动通道的排气口 116。涡轮增压器120可以用来从排气中提取能量以及给进气提供能量,其可以与燃料混合来构成燃气。如图1所示,该涡轮增压器120包括进气口 134、轴122、用于压缩机叶轮125的压缩机壳体组件124、用于涡轮127的涡轮机壳体组件126、另一壳体组件128和排气出口 136。壳体128由于设置在压缩机壳体组件124和涡轮机壳体组件126之间而可以被称为中心壳体组件。轴122可以是包括多个元件的轴组件。该轴122可以是通过轴承系统而可转动地受到支撑(例如,(多个)径向滑动轴承、(多个)滚动元件轴承,等等),轴承系统设置在壳体组件128中(例如,在由一个或多个钻孔壁限定的孔中),从而使得涡轮127的旋转可以带动压缩机叶轮125旋转(例如,通过轴122转动连接)。举例来说,中心壳体旋转组件(CHRA)可以包括压缩机叶轮125、涡轮127、轴122、壳体组件128和其他不同组件(例如,设置在压缩机叶轮125和壳体组件128之间的轴向位置上的压缩机侧板)。在图1示例中,部分地示出了可变几何组件129,其设置在壳体组件128和壳体组件126之间。这种可变几何组件可以包括叶片或其他部件来改变通向涡轮机壳体组件126涡轮空间的通道的几何形状。举例来说,可以设置可变几何压缩机组件。在图1示例中,废气门阀(或简单的废气门)135位于涡轮机壳体组件126的排气进口附近。该废气门阀135可以被控制成允许至少部分排气从该排气口 116绕过该涡轮127。可以将各种类型的废气门、废气门元件等应用于传统固定喷嘴涡轮、固定叶片喷嘴涡轮、可变喷嘴涡轮、双涡管涡轮增压器,等等。在图1示例中,还示出了排气再循环(EGR)管路115,其可以设置成可选地例如通过一个或多个阀117来允许排气流向压缩机叶轮125上游位置。图1还不出了一种用于排气流向排气润轮机壳体组件152的布局实例150,和用于排气流向排气润轮机壳体组件172的另一布局实例170。在布局150中,气缸盖154包括内部通道156来将排气从气缸导向该润轮机壳体组件152,而在布局170中,设置歧管176来安装涡轮机壳体组件172,例如不再设置任何单独的、中间长度的排气管。在示例布局150和170中,该涡轮机壳体组件152和172可以是配置成与废气门、可变几何组件等一起使用。在图1中,所示控制器190包括一个或多个处理器192、存储器194和一个或多个接口 196。这种控制器可以包括电路,例如发动机控制单元(ECU)电路。如前所述,多种方法或技术可以结合控制器可选择地实施,例如通过控制逻辑。控制逻辑可以依靠一个或多个发动机工作条件(例如,涡轮转速、发动机转速、温度、负荷、润滑、冷却等等)。例如,传感器可以通过一个或多个接口 196来传送信息。控制逻辑可以依靠这些信息,进而,控制器190可以输出控制信号来控制发动机运行。控制器190可以被配置成控制润滑剂流量、温度、可变几何组件(例如,可变几何压缩机或涡轮)、废气门(例如,通过致动器)、电动机、或者一个或多个与发动机相关的部件、涡轮增压器(或多个涡轮增压器),等等。举本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组件,包括:涡轮机壳体,其包括孔、废气门座和两个延伸到该废气门座的废气门通道;被孔接收的可旋转废气门轴;从废气门轴处伸出的废气门臂;和从废气门臂伸出的废气门塞,其中废气门塞包括部分地由一部分圆环面限定的轮廓形状,用来在关闭状态与废气门座接触,和部分地由两个塞部分限定的轮廓形状,用来在打开状态下限定相对于废气门座的间隙。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:M·马克斯JJ·莱亚苏斯J·阿尔韦斯
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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