[发明专利]多级涡轮增压器系统

权利要求书

1.一种涡轮增压器系统，包括：

主入口和排气出口，主入口用于与发动机的排气岐管连通；

相对小的第一涡轮增压器，具有包括入口和出口的第一涡轮机；

相对大的第二涡轮增压器，具有包括入口和出口的第二涡轮机；

主排气流路径，包括用于将排气传送到第一涡轮机入口的入口部分和用于将来自第一涡轮机出口的排气传送到第二涡轮机的入口的中间部分；

第一旁通流动路径，与主入口和第二涡轮机的入口连通从而旁通第一涡轮机；

第二旁通流动路径，与主入口和排气出口连通从而旁通第二涡轮机；和

排气流控制阀，能够操作以：

i)有选择地允许或者阻止排气流通过主排气流路径；

ii)有选择地允许或者阻止排气流通过第一旁通路径；和

iii)有选择地允许或者阻止排气流通过第二旁通路径。

2.如权利要求1所述的涡轮增压器系统，其中排气流控制阀位于主排气流路径的入口部分中，以便通过允许或者容许气流通过主流动路径的入口部分，允许或者容许气流通过主流动路径。

3.如权利要求2所述的涡轮增压器系统，其中排气流控制阀包括：

主入口端口，与主入口连通；

主出口端口，与主流动路径的入口部分连通；

第一旁通出口端口，与第一旁通路径连通；和

第二旁通出口端口，与第二旁通路径连通。

4.如权利要求3所述的涡轮增压器系统，其中阀以第一模式、第二模式和第三模式运行，以第一模式运行以阻止气流通过第一和第二旁通出口端口，在第二模式下允许气流通过第一旁通出口端口以容许排气流的至少部分仅旁通第一涡轮机，在第三模式下允许气流通过所述第二旁通出口端口以容许排气流的至少部分旁通第一和第二涡轮机两者。

5.如权利要求4所述的涡轮增压器系统，其中在所述第三模式中允许排气流通过第一和第二旁通出口端口。

6.如权利要求4或5所述的涡轮增压器系统，其中当在所述第二模式下运行时，第一旁通出口端口至少部分地未被阻挡，而第二旁通出口端口完全被阻挡。

7.如权利要求4到6任一所述的涡轮增压器系统，其中在所述第三模式下，第一旁通出口端口完全地未被阻挡，而第二旁通出口端口至少部分地未被阻挡。

8.如权利要求7所述的涡轮增压器系统，其中在所述第三模式下，第二旁通出口端口完全地未被阻挡。

9.如权利要求4到8任一所述的涡轮增压器系统，其中在所述第一、第二和第三模式下的每一个中，主入口端口至少大致未被阻挡。

10.如权利要求3到9任一所述的涡轮增压器系统，其中排气流控制阀是包括阀转子的回转阀，阀转子能够绕阀轴线转动以选择地阻挡或者不阻挡所述第一和第二旁通出口端口。

11.如权利要求10所述的涡轮增压器系统，其中阀转子能够在第一位置、第二位置和第三位置之间转动，其中，在第一位置中，第一和第二旁通出口端口都完全被阻挡；在第二位置中，第一旁通出口端口未被阻挡而第二出口端口被完全阻挡；在第三位置中，第一旁通出口端口未被阻挡而第二旁通出口端口至少部分地未被阻挡。

12.如权利要求11所述的涡轮增压器系统，其中当转子处于所述第三位置时，第二旁通出口端口完全未被阻挡。

13.如权利要求11或12所述的涡轮增压器系统，其中转子选择地可放置在所述第一和第二位置之间的多个位置。

14.如权利要求11到13任一所述的涡轮增压器系统，其中阀转子选择地可放置在所述第二和第三位置之间的多个位置处。

15.如权利要求11到14任一所述的涡轮增压器系统，其中所述阀转子选择地可放置在所述第一、第二和第三位置之间的任意位置处。

16.如权利要求10到15任一所述的涡轮增压器系统，其中阀转子包括用于阻挡或者至少部分阻挡第一和第二旁通出口端口的弧形表面，用在主入口端口和主出口端口与第一旁通出口端口中的一个或者两个之间提供气流连通的通过转子的孔，以及与孔连通且在第三位置中与第二旁通出口端口对齐的凹部，以便在主入口端口和第二旁通出口端口之间提供连通。