[发明专利]旋转轴向阀

说明书

一种涡轮增压器系统包括阀组件，其具有入口、第一出口和第二出口。所述入口被构造成从发动机接收排气的流。所述阀组件包括安置在壳体内的阀结构。所述阀结构被构造成在第一位置与第二位置之间围绕旋转轴线旋转。所述阀结构限定具有轴向上游端部和径向下游端部的非线性流动通道。所述阀结构在第一位置中将排气从所述入口引导到所述第一出口并且关闭所述第二出口。所述阀结构在所述第二位置中将排气从所述入口引导到所述第二出口并且关闭所述第一出口。

技术领域

本公开通常涉及一种阀，并且更具体地，涉及一种用于涡轮增压器系统的旋转轴向阀。

背景技术

一些车辆包括具有一个或更多个涡轮增压器的涡轮增压器系统。通常，涡轮增压器包括安装在共同的轴上并且分别承载在分开的涡轮机和压缩机壳体内的涡轮机轮和压缩机轮。涡轮机轮可以由发动机的排气输出驱动旋转。这继而使压缩机轮旋转以便压缩馈送到发动机的燃烧腔室的空气。因此，涡轮增压器可以为发动机提供性能提升和增加的效率。

通过涡轮增压器系统的排气流可以取决于发动机的操作状态改变。例如，在较低负载的状态下，排气质量流量可能相对较低。相反，在较高负载的状态下，排气质量流量可能相对较高。而且，与发动机已经运行一段时间相比，在发动机起动期间，排气流可能不同。其它操作状态也可能影响排气流。

因此，期望提供一种在多种操作状态下调节排气的流的经改进涡轮增压器系统。例如，期望提供一种有效控制排气的流的用于涡轮增压器系统的经改进阀组件，其中用于致动阀的输入力相对较低，并且其中通过阀组件的排气泄漏相对较低。结合附图以及此背景讨论，根据随后的详细描述和所附权利要求，本公开的其它期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

在一个实施例中，一种涡轮增压器系统包括具有入口、第一出口和第二出口的壳体。所述入口被构造成从发动机接收排气的流。所述系统还包括涡轮增压器的涡轮机轮，其被构造成由所述排气的第一流驱动旋转。从壳体的第一出口接收所述第一流。而且，所述涡轮增压器系统包括被构造成接收所述排气的第二流的第二排气系统。从壳体的第二出口接收所述第二流。所述涡轮增压器系统进一步包括安置在壳体内的阀结构。所述阀结构被构造成在第一位置与第二位置之间围绕旋转轴线旋转。所述阀结构限定流动通道，所述流动通道具有上游端部、下游端部以及在所述上游端部与所述下游端部之间延伸的非线性轴线。上游端部大体上沿着旋转轴线引导并且被构造成从入口接收排气。下游端部被构造成将排气输送到第一出口和第二出口中的一者。阀结构在第一位置中被构造成将排气沿着第一流从上游端部通过流动通道引导到下游端部和第一出口，以便驱动涡轮机轮。阀结构在第一位置中被构造成大体上关闭第二出口。阀结构在第二位置中被构造成将排气沿着第二流从上游端部通过流动通道引导到下游端部和第二出口，以便输送到第二排气系统。阀结构在第二位置中被构造成大体上关闭第一出口。

在另一实施例中，一种操作涡轮增压器系统的方法包括通过发动机生成朝向壳体的入口引导的排气流。壳体具有第一出口和第二出口。所述方法还包括通过控制系统在壳体内在第一位置与第二位置之间围绕旋转轴线选择性地旋转阀结构，以便调节通过壳体的排气流。所述阀结构限定流动通道，所述流动通道具有上游端部、下游端部以及在所述上游端部与所述下游端部之间延伸的非线性轴线。上游端部大体上沿着旋转轴线引导并且被构造成从入口接收排气。下游端部被构造成将排气输送到第一出口和第二出口中的一者。阀结构在第一位置中将排气流从上游端部通过流动通道引导到下游端部和第一出口，以便驱动涡轮增压器的涡轮机轮。当在第一位置中时，阀结构大体上关闭第二出口。阀结构在第二位置中将排气流从上游端部通过流动通道引导到下游端部和第二出口，以便输送到第二排气系统。当在第二位置中时，阀结构大体上关闭第一出口。