[发明专利]用于涡轮增压器的阀门调节

说明书

技术领域

本发明涉及在一个两级涡轮增压器中对多个控制阀门的使用。

背景技术

两级涡轮增压器是公知的并被用于各种发动机中。它们包括一个高压(HP)涡轮和一个低压(LP)涡轮，其中每个涡轮具有其自己的压缩机。在正常运行条件下，当该发动机以较低的速度运转时，通常只有该HP涡轮处于使用状态。当该发动机以较低的速度运转时，它产生较少的排气能量。该较少量的排气能通常不足以向该LP涡轮提供动力，但是它确实提供了足够的能量来驱动该HP涡轮。在运行期间，当该发动机开始加速时，该HP涡轮通常由该较低能量的排气来运行，但是在该发动机达到某一确定速度和载荷之后，该HP涡轮开始与LP涡轮串联运行，直到该HP涡轮提供足以对发动机性能具有任何影响的流量为止。当这种情况发生时，该LP涡轮开始运行并且产生更高水平的增压，超过该HP涡轮和该LP涡轮一起运行时相比所不能产生的水平。增加发动机的速度还增加了排气的能量，这是运行该LP涡轮所必需的。

两级涡轮增压器的另一常见问题发生在较高的发动机速度情况下，这时该HP涡轮并未与排气的气流切断。在这种情况下，存在“超速”的可能，即，所增加的排气能量会致使该HP涡轮以可能造成损坏的速度而转动。已经使用了两级串联涡轮增压器系统的控制阀来调节流入该LP涡轮的排气压力的量值。这些阀通常用于关闭到该LP涡轮的排气流，从而仅允许排气流向该HP涡轮，直到该HP涡轮不再有影响为止，此时该阀打开一条路径以允许排气流向该LP涡轮。这在低发动机速度下对于提供增压是有益的，但是对防止该HP涡轮的超速没有帮助。

因此，希望开发在一个两级涡轮增压器系统中用于从HP涡轮向LP涡轮过渡的一种装置，连同在防止一个HP涡轮中的超速方面的一种改进。

发明内容

本发明的一个第一实施方案涉及用于一个两级涡轮增压器的一个阀调节组件，该两级涡轮增压器具有一个高压涡轮增压器单元、一个低压涡轮增压器单元以及可操作地与该高压和该低压涡轮增压器单元相关联的一个阀门。该高压涡轮增压器单元具有可操作的用于接收排气流的一个高压涡轮。该低压涡轮增压器具有位于该高压涡轮增压器单元下游的一个低压涡轮部分。该阀门可将来自排气源的排气引至或者该高压涡轮增压器单元、该低压涡轮增压器单元，或者在它们之间分配该排气流。

本发明的一个第二实施方式涉及在一辆机动车中使用的一种两级涡轮增压器，该两级涡轮增压器具有一条排气管道、一个高压涡轮增压器单元、一个低压涡轮增压器单元以及通过该排气管道可操作地与该高压涡轮增压器相关联的一个阀门。该高压涡轮增压器单元与该排气管道相关联并可操作的用于接收排气流。该低压涡轮增压器单元连接于该排气感到并位于该高压涡轮的下游。该阀门可处于一个位置而限制所有排气流仅穿过该高压涡轮的，或者该阀门可被移动至另一位置以便阻止该排气流进入该高压涡轮从而将所有排气流引至该低压涡轮。

本发明的一个第三实施方式涉及对在一辆机动车中使用的一个两级涡轮增压器中的排气流进行引导的一种方法，该方法包括以下步骤：提供一个高压涡轮，提供一个低压涡轮，提供用于排气的一条管道，以及提供该管道的一个阀门。该低压涡轮位于该高压涡轮的下游。该管道允许排气从该高压涡轮流向该低压涡轮。该阀门用于将排气从该高压涡轮引至该低压涡轮。

通过以下提供的详细描述，本发明的其他适用性领域将变得显而易见。应当理解，尽管示出了本发明的优选实施方案，但这些详细描述和具体实例仅用于说明性的目的，并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

通过下面的详细描述和附图将能更全面地理解本发明，附图中：

图1是在具有一个排气组(exhaust bank)的一台发动机中使用具有本发明的两级涡轮增压器的一个示意图；

图2是在具有两个排气组的一台发动机中使用具有本发明的两级涡轮增压器的一个示意图；

图3是本发明的阀门组件部分的一个俯视图；

图4是本发明的阀门组件部分的一个仰视图；

图5是本发明的阀门组件部分的一个平面图；

图6是本发明的阀门组件部分的一个截面视图，其中该阀门处于阻挡排气入口端的位置；

图7是本发明的阀门组件部分的一个截面视图，其中该阀门处于阻挡HP涡轮入口端的位置；以及

图8是本发明的阀门组件部分的一个截面视图，其中该阀门处于一个中间位置。

具体实施方式

下面对于(多个)优选实施方案的描述在本质上仅是示例性的，且并绝非旨在限制本发明、本发明的应用，或用途。