在渦輪中的廢氣門組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及渦輪增壓器的渦輪中的廢氣門組件。
【背景技術】
[0002]諸如渦輪增壓器的增壓裝置被用在發動機中以提供增大的發動機輸出和提高的效率。然而，基于發動機中的工況調節提供到發動機的增壓以提高燃燒效率和增加輸出功率可以是期望的。為了能夠進行增壓調節，提供諸如廢氣門的裝置以改變流經渦輪轉子的排氣的量，從而調節所述渦輪的速度并因此調節渦輪增壓器中壓縮機的速度。因此，提供給發動機的增壓量能夠基于發動機工況被改變以提供提高的發動機效率和/或增大的發動機輸出。
[0003]然而，廢氣門操作可干擾渦輪的流出，造成背壓建立，從而降低渦輪性能。因此，渦輪增壓器操作被負面地影響。US 4，256，285公開了帶有與之耦合的翼狀構件的廢氣門閥。在閥門致動期間所述翼狀構件與廢氣門流相互作用以協助閥門打開。然而，所述翼狀構件未減輕廢氣門流出和渦輪轉子流出之間的流動干擾。因此，廢氣門流出和轉子流出的混合在所述轉子的下游產生限制，增大在渦輪中的背壓。因此，渦輪增壓器性能受到在US4，256，285中公開的廢氣門的負面影響。在其它現有技術中，渦輪分流壁可與廢氣門導管出口一體地形成以減少渦輪流出和廢氣門流出之間的流動干擾。
【發明內容】
[0004]像這樣在一個途徑中，提供了在內燃發動機的渦輪中的廢氣門組件。所述廢氣門組件包括繞過渦輪轉子的廢氣門導管、經配置在關閉位置容納(seat)并密封在廢氣門導管出口上的閥密封板，以及耦合到所述閥密封板的分流片，所述分流片在廢氣門導管出口的上游延伸，并且將廢氣門導管流出(outflow)和渦輪轉子流出分離。所述分流片減小廢氣門流出和渦輪轉子流出之間的流動干擾，從而減小渦輪背壓并改善渦輪操作。因此，提高渦輪效率并增加渦輪壽命。
[0005]單獨或結合附圖，根據下面【具體實施方式】，本描述的上述優點和其他優點，以及特點將是顯而易見的。
[0006]應當理解，提供上面的
【發明內容】
是為了以簡化的形式介紹一些概念的選擇，這些概念的選擇在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著確定所要求的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍由隨附于【具體實施方式】的權利要求唯一地限定。此外，所要求的主題不限于解決以上或在本公開任何部分中指出的任何缺點的實施。此外，發明人在此已經認識到以上問題，但不認為這些問題是公知的。
【附圖說明】
[0007]圖1示出在車輛中的發動機和渦輪增壓器的示意圖；
[0008]圖2示出示例性渦輪和廢氣門閥；
[0009]圖3示出在圖2中所示的渦輪和廢氣門閥的剖視圖；
[0010]圖4示出在圖2中所示的渦輪和廢氣門閥在打開配置中的剖視圖；以及
[0011]圖5示出渦輪增壓器的操作方法；以及
[0012]圖6示出現有技術渦輪的圖示。
[0013]圖2-圖4大致按比例繪制，然而可使用其它的相對尺寸。
【具體實施方式】
[0014]圖6示出現有技術的渦輪600和廢氣門閥602。渦輪600還包括廢氣門導管出口604和分流壁606。應該理解，所述壁606可與渦輪的一段一體地鑄造，或者可被焊接到渦輪的固定內表面。如圖所示，所述分流壁606設置在廢氣門導管出口 604的流出和渦輪出口 608之間，其減少了廢氣門出口與渦輪流出之間的流動干擾。還應當理解，分流壁606從閥密封板610間隔開。發明人已經認識到圖6所示的渦輪600的若干缺點。例如，一些發動機和渦輪可具有不容許此分流壁的包裝和/或加工限制。另外，在擁擠的渦輪殼體排放區中，這種壁的存在可妨礙廢氣門部件的組裝。
[0015]同樣，具有耦合到閥密封板的分流片的廢氣門已被發展以克服如圖6所示渦輪600以及其它現有技術的渦輪的至少一些缺點，所述分流片在廢氣門導管出口的上游延伸并被設置在所述廢氣門導管出口和出口通道之間。分流片的位置使得廢氣門流出和渦輪轉子流出之間的干擾能夠被減輕。因此，能夠在廢氣門操作過程中改善渦輪操作。此外，在制造過程中的后期階段，如需要，直接耦合分流片到閥密封板使分流片能夠被添加到現有的渦輪設計。因此，能夠降低渦輪的生產成本。
[0016]圖1示出包括發動機12的車輛10的示意圖。進氣系統14經配置以供給進氣空氣到發動機12。同樣排氣系統16經配置以接收來自發動機12的排氣。渦輪增壓器18也被包括在車輛10中。所述渦輪增壓器18包括壓縮機20和渦輪22。所述壓縮機20經由驅動軸24或經由經配置以在渦輪和壓縮機之間傳遞旋轉能量的其他合適機械部件被耦合到渦輪22。
[0017]進氣系統14包括過濾器26和節氣門28。箭頭30描繪通過過濾器26并流動到壓縮機20的進氣空氣流動。應當理解，壓縮機20可被包括在進氣系統14中。另外，箭頭32描繪從壓縮機20到發動機12的進氣空氣流動。應當理解，一個或多個進氣導管、歧管等能夠提供上述進氣空氣流的功能。
[0018]所述發動機包括至少一個汽缸34。應當理解，可以在汽缸34中執行燃燒循環。例如，四沖程燃燒循環可被實施。然而，其它合適的燃燒循環類型已被考慮。
[0019]此外，所述排氣系統16包括渦輪22和排放控制裝置36。所述排放控制裝置36可包括一個或多個催化劑、過濾器等。箭頭38指示從發動機12至渦輪22的排氣流動。此外，箭頭40指示來自渦輪22并通過排放控制裝置36的排氣流動。應該理解，一個或多個排氣導管、歧管等能夠提供上述排氣流的功能。
[0020]所述渦輪22包括耦合到廢氣門導管52的廢氣門閥50。所述廢氣門閥50和廢氣門導管52被包括在廢氣門組件53中。應該理解，廢氣門閥50和廢氣門導管52被整合到所述渦輪22中。
[0021]所述廢氣門閥50經配置打開和關閉從而在渦輪22中提供所需的旁路排氣流。以這種方式，能夠基于發動機工況通過廢氣門閥50的調節來調節所述渦輪的速度以及因此渦輪增壓器的速度。所述廢氣門閥50經由一個或多個機械耦合部件57被耦合到致動器55。廢氣門閥50和致動器之間的機械耦合在這里被更詳細地描述。
[0022]所述廢氣門導管52包括設置在渦輪轉子56上游的入口 54和設置在所述渦輪轉子56下游的出口 58。以這種方式，所述廢氣門導管52繞過渦輪轉子56。應當理解，所述廢氣門閥50可被耦合到所述出口 58。還應當理解，渦輪轉子流出和廢氣門導管流出在廢氣門導管出口和轉子出口的下游的位置60處匯合。此位置可被稱為匯合段。所述廢氣門閥和廢氣門導管在圖1中示意性地被描繪。然而，所述廢氣門閥和廢氣門導管具有在這里更詳細描述的另外的幾何復雜性。
[0023]控制器100可被包括在車輛10中。所述控制器100可經配置以接收來自車輛和發動機中的傳感器(例如，溫度傳感器、發動機轉速傳感器、排氣組分傳感器等)的信號，并發送命令信號到車輛和發動機部件。在車輛10和發動機12中的各種部件可至少部分地由包括控制器100的控制系統和源自車輛操作者102經由輸入裝置104的輸入控制。在這個例子中，輸入裝置104包括加速器踏板和用于產生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器106。所述控制