用于涡轮增压器的废气旁通阀的制作方法

本实用新型涉及一种用于涡轮增压器的废气旁通阀，并且更特别地，涉及一种废气旁通阀，该废气旁通阀通过减小施加到该废气旁通阀的操作力来改善控制响应性和耐磨性并通过改进该废气旁通阀的开口结构来提高转向的排气的流动均匀性。

背景技术：

涡轮增压器是一种通过使用排气的能量驱动排气涡轮机、使用与排气涡轮机叶轮直接连接的压缩机压缩空气并将压缩的空气供应到发动机来增加发动机的输出的装置。换言之，排气使涡轮机叶轮旋转，涡轮机叶轮的旋转力使压缩机旋转且压缩机压缩通过空气滤清器引入的空气，并且压缩的空气被供应到发动机的各个气缸。因此，增加了发动机的输出。

用于涡轮增压器的废气旁通阀是排出阀，该排出阀被配置成在排气涡轮机的上游侧打开并操作以控制增压压力。当排出侧的增压压力超过预定水平时，废气旁通阀使排气转向以使涡轮机停止操作并防止压缩机被驱动。

常规的废气旁通阀使排气转向以增加催化转换器的温度。然而，常规的废气旁通阀的安装位置偏心于催化转换器的进气口，因此不能将转向的排气均匀地引入到催化转换器中。此外，由于废气旁通阀邻近涡轮机叶轮安装并且旁通通道垂直于涡轮机叶轮排出排气的排气口延伸，因此从涡轮机叶轮排出的排气和转向的排气之间存在流动干涉。

此外，为了防止废气旁通阀在涡轮增压器操作时浮动，需要将相当大的操作力施加到该阀。另外，当排气与废气旁通阀碰撞时，由于阀和杆之间存在间隙而出现振动和噪声。

本部分中公开的信息仅用于增强对本实用新型的一般背景的理解，而不应被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现要素：

因此，本实用新型提供了一种用于涡轮增压器的废气旁通阀，该废气旁通阀通过减少施加到该废气旁通阀的操作力来改善控制响应性和耐磨性并通过改进该废气旁通阀的开口结构来提高转向的排气的流动均匀性。

根据本实用新型，可通过提供一种用于涡轮增压器的废气旁通阀来实现上述和其它目的，该废气旁通阀可包括：涡轮机壳体，涡轮机叶轮内置在该涡轮机壳体中，并且所述涡轮机壳体中形成有旁通通道以使被引入到涡轮机叶轮中的排气转向到排出通道，该旁通通道的一部分沿着排出通道的内圆周表面形成；混合器环，形成为阻断旁通通道和排出通道之间的形状，并且该混合器环中包括旁通孔，旁通孔沿形成在排出通道的内圆周表面中的旁通通道布置；以及控制阀，配置成通过控制阀的移动将旁通孔的状态转换到打开状态或关闭状态，从而调节旁通孔的开口程度。

混合器环可插入并固定在排出管道中，并且控制阀可以可移动地插入在混合器环的外圆周表面和排出管道的内圆周表面之间。旁通通道可包括：第一通道，形成在引入管道和排出管道之间以与引入管道和排出管道连通，排气可通过引入管道被引入到涡轮机壳体中，并且排气可通过排出管道排出；以及第二通道，与第一通道连通且形成为沿排出管道的内圆周表面延伸的凹槽形状。形成在混合器环中的旁通孔可设置在第二通道和排出通道之间。

形成第二通道的凹槽可形成为凹槽的邻近涡轮机叶轮设置的第一侧的圆周的内直径小于凹槽的远离涡轮机叶轮设置的第二侧(例如，相对侧)的圆周的内直径。支撑凸缘可沿凹槽的邻近涡轮机叶轮设置的第一侧的圆周形成，并且混合器环的端部可由支撑凸缘支撑。

旁通孔可在混合器环的圆周方向上彼此以等距间隔布置多个。特别地，旁通孔可形成为当控制阀移动时，每个旁通孔的开口程度大约与所有其它旁通孔的开口程度相同。此外，废气旁通阀可进一步包括致动器，该致动器被配置成在轴向方向上向控制阀提供移动力。控制阀可形成为整体具有实体圆周表面的环形状。当控制阀在轴向方向上向混合器环的第一端部或第二端部(例如，相对端部)移动时，控制阀可与旁通孔重叠或可移离旁通孔，从而调节旁通孔的开口程度。

控制阀在轴向方向上的长度可短于混合器环在轴向方向上的长度。控制阀在轴向方向上的长度可设置成当控制阀在轴向方向上在预定位移范围内移动时，完全打开或完全关闭旁通孔。控制阀可包括第一引导件，该第一引导件在轴向方向上形成在控制阀的外圆周表面，并且排出管道可包括第二引导件，该第二引导件在轴向方向上形成在排出管道的内圆周表面。第二引导件可设置在与第一引导件的位置对应的位置，并且可具有与第一引导件的形状对应的形状，从而引导控制阀在轴向方向上移动。第一引导件可形成为当旁通孔完全关闭时避免暴露至旁通通道。

废气旁通阀可进一步包括致动器，该致动器被配置成在圆周方向上向控制阀提供旋转力。控制阀中可包括重叠孔，该重叠孔形成在控制阀的圆周方向上以设置在与旁通孔的位置对应的位置处并具有与旁通孔的形状对应的形状。当控制阀在圆周方向上旋转时，重叠孔可与旁通孔重叠或可移离旁通孔，从而调节旁通孔的开口程度。涡轮机壳体中可形成有对应于控制阀的位移范围的手柄孔，并且控制阀可包括穿入手柄孔的手柄。手柄可具有固定到控制阀的第一端和连接到致动器的第二端(例如，相对端)。

附图说明

根据以下结合附图的具体实施方式，本实用新型的以上和其它目的、特征及其它优点将被更清楚地理解，其中：

图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的涡轮增压器的涡轮机壳体的外部形状的视图；

图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的涡轮机壳体内部的废气旁通阀和涡轮机叶轮的第一示例性实施例的联接结构的视图；

图3是根据本实用新型的示例性实施例的图2所示的混合器环和控制阀的详细立体图；

图4A和图4B是示出根据本实用新型的示例性实施例的图2所示的废气旁通阀的打开操作和关闭操作的视图；

图5是本实用新型的废气旁通阀的第二示例性实施例中的混合器环和控制阀的详细立体图；以及

图6A和图6B是示出根据本实用新型的示例性实施例的图5所示的废气旁通阀的打开操作和关闭操作的视图。

具体实施方式

将理解的是，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种小船和大船的船舶，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料(例如，源自除石油以外的来源的燃料)车辆。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不旨在限制本实用新型。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有清楚地指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包括有”在本说明书中使用时说明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。如本文使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

除非具体说明或从上下文中显而易见，否则如本文使用的，术语“约”被理解为在现有技术的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文中另外明确，否则本文中提供的所有数值均被术语“约”修饰。

现在将详细参照本实用新型的示例性实施例，在附图中示出了本实用新型的示例性实施例的示例。在任何可能的情况下，相同的参考数字在所有附图中用于表示相同或相似的部件。

根据本实用新型的示例性实施例的用于涡轮增压器的废气旁通阀可包括涡轮机壳体100、混合器环200和控制阀300。现在将参照图1至图4B描述本实用新型。涡轮机叶轮110可内置在涡轮机壳体100中。旁通通道160可形成在涡轮机壳体100中以使被引入到涡轮机叶轮110中的排气转向到排出通道150。旁通通道160的一部分可沿着排出通道150的内圆周表面形成。

特别地，引入管道120可形成在涡轮机壳体100的侧表面以使排气通过引入通道130流入到涡轮机叶轮110侧，并且排出管道140可形成在涡轮机壳体100的端部以使通过涡轮机叶轮110的排气排出。所述旁通通道160可形成在引入管道120和排出管道140之间，以使引入到引入管道120中的排气转向到涡轮机叶轮110并流入到排出管道140中。

旁通通道160可包括第一通道161和第二通道162。第一通道161可形成在引入管道120和排出管道140之间以与引入管道120和排出管道140连通，排气通过引入管道120被引入到涡轮机壳体100中，排气通过排出管道140排出。第二通道162可与第一通道161连通并且可形成为沿排出管道140的内圆周表面延伸的凹槽形状。

混合器环200可形成为阻断旁通通道160和排出通道150之间的形状，并且混合器环200中可具有旁通孔210，旁通孔210沿形成在排出通道150的内圆周表面中的旁通通道160布置。例如，混合器环200可插入并固定在排出管道140中，从而形成在混合器环200中的旁通孔210可设置在第二通道162和排出管道140内的排出通道150之间。

控制阀300可配置成通过控制阀300的移动将旁通孔210的状态转换到打开状态或关闭状态，以调节旁通孔210的开口程度。例如，控制阀300可以可移动地插入在混合器环200的外圆周表面和排出管道140的内圆周表面之间。旁通孔210可通过控制阀300的移动而打开或关闭。

换言之，根据上述配置，旁通孔210可沿旁通通道160沿着排出管道140的内圆周表面中布置。因此，当旁通孔210通过控制阀300而打开时，通过旁通孔210排出的排气可沿着排出管道140的内圆周表面均匀排出。因此，可改善转向的排气的流动均匀性，并且因此可将排气均匀地引入到催化转换器中，这可有效地增加催化转换器的温度。

另外，如图4A和图4B所示，形成第二通道162的凹槽可形成为凹槽的邻近涡轮机叶轮110设置的第一侧的圆周的内直径小于凹槽的远离涡轮机叶轮110设置的第二侧(例如，相对侧)的圆周的内直径。支撑凸缘170可沿凹槽的邻近涡轮机叶轮110设置的一侧的圆周形成。

混合器环200的第一端可由支撑凸缘170支撑，并且混合器环200的第二端(例如，相对端)可包括沿着混合器环200的圆周突出的凸缘形止动件并因此可被固定到排出管道140的端部。换言之，由于形成第二通道162的凹槽的邻近涡轮机叶轮110设置的第一侧的圆周的内直径小于凹槽的第二侧的圆周的内直径，并且由于支撑凸缘170可沿着凹槽的第一侧的圆周形成，因此可以更稳定地将混合器环200的第一端部可靠地支撑在排出管道140内，从而避免经由涡轮机叶轮110排出的排气和经由混合器环200排出的排气之间的干涉，并且因此，即使当排气流经旁通孔210时也能防止涡轮机的效率劣化。

如图3所示，旁通孔210可在混合器环200的圆周方向上彼此以等距间隔布置多个。此外，旁通孔210可形成为当控制阀300移动时，每个旁通孔210的开口程度与所有其它旁通孔210的开口程度相同。具体地，旁通孔210可形成为具有圆形孔径配置并且可布置为在混合器环200的圆周方向上彼此对齐。

因此，当控制阀300移动时，旁通孔210可同时打开或关闭，从而促进旁通孔210的有效截面积增加。因此，可使相当大量的排气转向，这可有效增加催化转换器的温度。在下文中，将参照图3至图4B描述本实用新型的废气旁通阀中移动控制阀300的第一示例性实施例的配置。根据第一示例性实施例的废气旁通阀可进一步包括致动器400，致动器400被配置成在轴向方向上向控制阀300提供移动力。

特别地，控制阀300可形成为整体具有实体圆周表面的环形状。当控制阀300在轴向方向上向混合器环200的第一端部或第二端部移动时，控制阀300可重叠旁通孔210或移离旁通孔210，从而调节旁通孔210的开口程度。因此，控制阀300在轴向方向上的长度短于混合器环200在轴向方向上的长度。控制阀300在轴向方向上的长度可设置成当控制阀300在轴向方向上在预定位移范围内移动时，完全打开或完全关闭旁通孔210。

换言之，如图4A所示，当控制阀300设置在左侧时，控制阀300可配置成覆盖并关闭旁通孔210，从而可防止通过旁通通道160的排气的转向流动。如图4B所示，当控制阀300移动到右侧时，旁通孔210可被打开，从而引入到旁通通道160中的排气可通过旁通孔210流入到排出管道140中。因此，实现了通过引入管道120引入的排气的转向流动。

根据上述配置，与常规的摆臂型废气旁通阀不同，根据本实用新型的阀可以以不与从涡轮机叶轮110排出的排气的流动干涉的滑动方式来操作，从而可减少施加到阀的操作力。因此，可改善阀控制响应性，可降低滑动部件(例如，阀轴、衬套等)的磨损，并且由于在阀的操作期间不会发生阀座定位操作，因此可减少操作噪声。

此外，控制阀300可包括第一引导件320，第一引导件320在轴向方向上形成在控制阀300的外圆周表面。排出管道140可包括第二引导件180，第二引导件180在轴向方向上形成在排出管道140的内圆周表面。第二引导件180可设置在与第一引导件320的位置对应的位置并且具有与第一引导件320的形状对应的形状，以引导控制阀300在轴向方向上移动。

例如，第一引导件320可形成为向排出管道140突出的突出部的形状，并且第二引导件180可形成为允许突出部插入的凹槽的形状且可被配置成引导突出部的移动。换言之，第一引导件320和第二引导件180可配置成引导控制阀300在轴向方向上的平移运动同时限制控制阀300在圆周方向上的旋转运动。因此，可更平稳地引导控制阀300在轴向方向上的平移运动。

特别地，第一引导件320可形成为当旁通孔210完全关闭时避免暴露至旁通通道160。例如，第一引导件320可不在朝向旁通孔210的方向上延伸至旁通通道160的端部。具体地，第一引导件320可形成为在轴向方向上的长度比控制阀300在轴向方向上的长度短旁通通道160(第二通道)的宽度或更多。因此，当一些排气转向并沿着第二通道162流动时，可以避免排气和第一引导件320之间的干涉并且因此可防止对排气的流动产生阻力。

在下文中，将参照图5至图6B描述本实用新型的废气旁通阀中移动控制阀300的第二示例性实施例的配置。根据第二示例性实施例的废气旁通阀可进一步包括致动器400，致动器400被配置成在圆周方向上向控制阀300提供旋转力。

特别地，控制阀300中可包括重叠孔310，重叠孔310形成在控制阀300的圆周方向上以设置在与旁通孔210的位置对应的位置处并具有与旁通孔210的形状对应的形状。当控制阀300在圆周方向上旋转时，重叠孔310与旁通孔210重叠或移离旁通孔210，从而调节旁通孔210的开口程度。

例如，重叠孔310可形成为具有与旁通孔210的形状相同的形状。然而，重叠孔310可形成为具有与旁通孔210的形状不同的形状，只要根据控制阀300的旋转，所有重叠孔310同时与对应的旁通孔210重叠或同时移离对应的旁通孔210即可。

控制阀300可包括凸缘形止动件，凸缘形止动件沿控制阀300的端部圆周突出。控制阀300的止动件可固定到排出管道140的内圆周表面的一部分。当如图6B所示设置控制阀300时，控制阀300可配置成覆盖并关闭旁通孔210，从而可防止通过旁通通道160的排气的转向流动。

当如图6A所示旋转控制阀300时，可打开旁通孔210，因此引入到旁通通道160中的排气可通过旁通孔210流入到排出管道140中。因此，可实现通过引入管道120引入的排气的转向流动。涡轮机壳体100中可形成有对应于控制阀300的位移范围的手柄孔190。

另外，手柄330可穿入手柄孔190。特别地，手柄330的第一端可固定到控制阀300，并且手柄330的第二端可连接到致动器400。例如，在图4A和图4B所示的示例性实施例中，由于控制阀300在排出管道140的轴向方向上移动，因此，手柄孔190可形成在排出管道140的轴向方向上。因此，可通过致动器400的操作在手柄孔190内在轴向方向上移动手柄300。

在图6A和图6B所示的示例性实施例中，由于控制阀300可配置成在排出管道140的圆周方向上移动，因此，手柄孔190可形成在排出管道140的圆周方向上。因此，可通过致动器400的操作在手柄孔190内在圆周方向上转动手柄300。

如上所述，根据本实用新型，由于旁通孔210可在排出管道140的圆周方向上彼此以等距间隔布置，因此通过旁通孔210转向的排气可沿着排出管道140的内圆周表面更均匀地排出。因此，可改善转向的排气的流动均匀性，并且因此可将排气更均匀地引入到催化转换器中，这有效地增加了催化转换器的温度。

此外，与常规的摆臂型废气旁通阀不同，根据本实用新型的示例性实施例的阀可以以防止与从涡轮机叶轮110排出的排气的流动干涉的滑动方式来操作，从而可减少施加到阀的操作力。因此，可改善阀控制响应性，可降低滑动部件(例如，阀轴、衬套等)的磨损，并且由于防止在阀的操作期间发生阀座定位操作，因此可减少操作噪声。

尽管为了说明性目的描述了本实用新型的示例性实施例，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求限定的本实用新型的范围和实质的情况下，可进行各种修改、添加和替换。