[发明专利]涡轮机废气门

说明书

 相关申请

本申请是2012年9月13日提交的美国专利申请13/613250的部分继续，其被并入本文。

技术领域

本文公开的主题概括涉及内燃发动机的涡轮机械，并且更具体地涉及涡轮机废气门。

背景技术

涡轮机废气门通常是可被控制以选择性地允许至少一些废气绕过涡轮机的阀。在废气涡轮机驱动压缩机以增压到内燃发动机的进口压力（例如，在涡轮增压器中）的情况下，废气门提供了控制增压压力的手段。

所谓的内部废气门被至少部分地合并到涡轮机壳体中。内部废气门通常包括片状阀（例如，塞子）、曲柄臂、轴或杆、和致动器。废气门的塞子经常包括平坦盘形的表面，该表面安置在围绕废气旁通开口设置的平坦座（例如，阀座或废气门座）上，但是各种不同的塞子可包括突出部分，该突出部分延伸入废气旁通开口（例如，经过废气门座的平面）。

在关闭位置中，废气门塞子应该被以足够的力靠在废气门座（例如，安置表面）上，该力足以有效地密封废气旁通开口（例如，用以防止废气从高压废气供应泄漏到较低压的区域）。经常，内部废气门被构造成将力从臂传输到塞子（例如，作为两个单独的、但相连的部件）。在发动机运行期间，废气门的载荷要求随着压力差而变化。高载荷要求会在废气门的动力学部件中产生高机械应力，这个事实已经在一些情况下导致了显著过大尺寸的部件设计以满足可靠性水平（例如，按照发动机制造商的强烈要求）。汽油发动机应用的废气门部件的可靠性尤其重要，因为此时运行温度和废气脉动水平可能非常高。

废气门和废气门部件的各种不同的示例在本文中被描述，这可任选地用于实现改善的动力学、减少的废气泄漏等。

附图说明

结合在附图中示出的示例参考下面的详细描述，可获得对本文描述的各种方法、设备、组件、系统、布置等以及其等同方式的更完整的理解，在附图中：

图1是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的简图；

图2是包括废气门的组件的示例的一系列视图；

图3是图2的组件的一部分的部分截去视图；

图4是废气门臂和塞子的示例的一系列视图；

图5是图4的废气门臂和塞子的侧视图；

图6是涡轮机壳体的示例的部分截去视图；

图7是在两个不同方向上的废气门臂和塞子的一系列部分截去视图；

图8是在两个不同方向上的废气门臂和塞子的一系列部分截去视图；

图9是废气门臂和塞子的示例及其轮廓的一系列简图；

图10是塞子的轮廓的示例的一系列视图；

图11是座的轮廓的示例的一系列视图；

图12是涡轮机废气门塞子和座的示例的一系列视图； 

图13是废气门臂和塞子的示例的一系列视图；

图14是图13的废气门臂和塞子的塞子轮廓的一系列视图；

图15是图13的废气门臂和塞子的一部分的透视图和其塞子轮廓的绘图；

图16是包括图13的废气门臂和塞子的组件的示例的一系列部分截去视图；

图17是图16的组件的数据绘图的一系列示例；

图18是废气门臂和塞子的示例的一系列视图；以及

图19是各种不同的组件的数据绘图的一系列示例。

具体实施方式

涡轮增压器经常被用于增加内燃发动机的输出。参照图1，作为示例，系统100可包括内燃发动机110和涡轮增压器120。如在图1中所示，系统100可以是车辆101的一部分，其中系统100被设置在发动机舱中并被连接到废气导管103，废气导管103引导废气到废气出口109，废气出口109例如定位在乘客舱105后面。在图1的示例中，可提供处理单元107以处理废气（例如，通过分子的催化转换等减少排放物）。

如在图1中所示，内燃发动机110包括发动机缸体118，其容纳一个或多个燃烧室，该燃烧室在使用中驱动轴112（例如，通过活塞）；以及进气端口114，其提供了空气到发动机缸体118的流动路径；和排气端口116，其给来自发动机缸体118的废气提供了流动路径。