[发明专利]用于排气旁通阀的阀座和衬垫

说明书

技术领域

本文公开的主要内容一般地涉及用于内燃发动机的涡轮机，并且更具体地涉及用于排气旁通阀的密封机构。

背景技术

排气旁通阀通常用于控制串联式涡轮增压器系统的操作。这种阀可操作以使排气物理地转向或者改变排气路径中的压力以例如将排气流部分地或全部地引导至系统中的多个涡轮之一。在操作期间，典型的排气旁通阀在一侧上经历高排气压力，而在另一侧上经历较低排气压力。为了有效地将高压力环境与低压力环境密封隔开，需要可观的力来维持阀和阀座之间的接触。用于提供坚固密封的常规做法已经被证明是成本高的，甚至随着时间过去而变坏（例如由于阀座氧化）。本文描述的各种技术有可能降低成本并且提供有效的排气旁通阀密封。

附图说明

参照以下详细描述并结合附图所示的示例，可对本文描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等同物形成更完整的理解，附图中：

图1是包括了涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的系统的示例的示意图；

图2是串联式序贯涡轮增压器系统的示例的透视图；

图3是图2的串联式序贯涡轮增压器系统的另一透视图；

图4是常规排气旁通阀组件的示例的剖视图和透视图；

图5是排气旁通阀组件的示例的剖视图和透视图；

图6是图5的组件的分解剖视图，具有各种尺寸；

图7是衬垫组件的示例的顶透视图和底透视图；

图8是组件的示例的一系列剖视图；

图9是图8的组件的示例的一系列剖切透视图；并且

图10是方法的一些示例的方框图。

具体实施方式

涡轮增压器常常用于增大内燃发动机的输出。图1示出了处于两种操作构造（低发动机RPM和高发动机RPM）的常规系统100，其中，系统100包括内燃发动机110以及处于串联式序贯布置的涡轮增压器120-1和120-2。

内燃发动机110包括发动机缸体118，发动机缸体118容纳一个或多个燃烧室，其操作性地驱动轴112（例如经由活塞），其中，轴112的旋转决定了例如发动机的每分钟转数（RPM）。如图1所示，进气歧管114为空气提供流向发动机缸体118的流动路径，而排气歧管116为排气提供从发动机缸体118流出的流动路径。

每个涡轮增压器120-1和120-2可用于从排气提取能量并将该能量提供给进入空气，进入空气可与燃料组合以形成燃烧气体。如图1所示，每个涡轮增压器120-1和120-2包括轴122-1和122-2、压缩机124-1和124-2以及涡轮126-1和126-2。每个涡轮增压器120-1和120-2可包括外罩，该外罩可称作中心外罩（例如布置在各自的压缩机和涡轮之间）。如本文所描述的，涡轮增压器轴可以是包括各种部件的轴组件。

当流体流向涡轮增压器120-1和120-2的串联式序贯布置以及从涡轮增压器120-1和120-2的串联式序贯布置流出时，空气入口134接收进入空气，进入空气被引导到压缩机124-2，排气出口136接收来自涡轮126-2的排气，其可包括排气废气门阀135。废气门阀135可被控制以允许排气绕过涡轮126-2。

在低发动机RPM操作状态中，涡轮增压器120-1和120-2以串联方式序贯地操作。具体地，来自排气歧管116的排气被首先引导到涡轮126-1，其导致压缩机124-1的旋转，然后被引导至涡轮126-2，其导致124-2的旋转。随着涡轮126-1从排气提取能量，排气压力降低，从而对于串联式序贯操作状态而言，涡轮增压器120-1称为高压涡轮增压器而涡轮增压器120-2称为低压涡轮增压器。此外，如图1所示，来自压缩机124-2的经压缩的进入空气被引导到压缩机124-1的进口。这种布置可称为双级压缩。

在低发动机RPM操作状态中，空气阀115可构造成处于将来自压缩机124-2的经压缩空气引导到压缩机124-1的进口的取向，而排气阀125可构造成处于将来自歧管116的排气引导到涡轮126-1的取向。在操作期间，阀115和125中的一个或两个可被调节。例如，阀115可被调节成使得至少一些进入空气绕过压缩机124-1，并且阀125可被调节成使得至少一些排气绕过涡轮126-1。可在系统100保持处于串联式序贯操作状态时进行这种调节。作为对比，当空气阀115构造成处于绕过压缩机124-1的取向时并且当排气阀构造成处于导致涡轮126-1的全部或显著的取向时，系统100完全或实质上作为单涡轮增压器系统来操作。通常选择这种操作状态用于高发动机RPM。