涡轮增压器压气机的再循环系统的制作方法
【专利说明】涡轮增压器压气机的再循环系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2013年12月11日提交的美国临时申请第61/914，724号的权益，所述美国临时申请被通过引用全文并入本文中。
技术领域
[0003]本申请涉及涡轮增压器压气机(compressor)的再循环系统，更具体地，涉及这样的系统，其具有压气机再循环阀组件，所述压气机再循环阀组件包含抽吸器组件，所述抽吸器组件为沿两个方向穿过再循环系统的流体流动产生真空。
【背景技术】
[0004]用涡轮增压的发动机需要压气机再循环阀(“CRV”)来控制压气机的速度。电动操作的提升阀式CRV的大小、质量以及功率消耗为有限的。需要一种更轻、更小以及消耗更少的电能的CRV。
【发明内容】
[0005]本文中公开用于发动机涡轮增压器压气机的再循环系统。在一个方面中，再循环系统包括:具有入口和出口的涡轮增压器压气机；再循环路径，所述再循环路径将来自所述涡轮增压器压气机的出口的流体流动连接至进入所述涡轮增压器压气机的入口中的流体流动；以及控制通过所述再循环路径的流体流动的再循环阀组件。所述再循环阀组件包括电动气动致动器，所述电动气动致动器操作联接至抽吸器组件的阀，所述抽吸器组件在流体从入口向出口流动通过再循环路径时以及在流体从出口向入口流动通过再循环路径时产生真空。由所述抽吸器组件所产生的真空可与需要真空的装置处于流体连通。
[0006]在系统的另一个方面中，从出口向入口通过再循环路径所进行的流体流动可在涡轮增压器压气机产生升压时发生。在另一个方面中，在升压期间所产生的真空可启动所述电动气动致动器，以使所述阀运动至关闭位置。所述需要真空的装置可为电动气动致动器。
[0007]在另一个方面中，系统进一步包括与所述抽吸器组件和电动气动致动器流体连通的储存器，其中所述储存器存储真空，用于选择性启动所述电动气动致动器。所述再循环系统还可包括设置于所述储存器和电动气动致动器之间的控制阀。所述控制阀可为能由发动机计算机按需要启动的，以将真空应用至电动气动致动器来操作所述阀。所述储存器可在流体流动从入口向出口进行时以及还可在流体流动从出口向入口进行时存储真空。
[0008]在另一个方面中，所述电动气动致动器由小于I安培的电流启动。
[0009]在另一个方面中，再循环系统包括再循环路径，所述再循环路径具有有第一抽吸器的第一可选择的部分以及有第二抽吸器的第二可选择的部分。所述第一抽吸器可为从出口向入口所进行的流体流动形成真空并且所述第二抽吸器可为从入口向出口所进行的流体流动形成真空。所述阀为可操作的以选择通过第一可选择的部分或第二可选择的部分的流体流动。在另一个方面中，所述阀可为三通阀，所述三通阀具有第一打开位置以引导流体流动通过所述第一可选择的部分、第二打开位置以引导流体流动通过所述第二可选择的部分以及关闭位置。
[0010]在另一个方面中，系统包括:在所述再循环路径的第一可选择的部分中的第一止回阀，以在所述阀引导流动通过所述第二可选择的部分时防止流体流动进入所述第一可选择的部分中；以及在所述再循环路径的第二可选择的部分中的第二止回阀，以在所述阀引导流动通过所述第一可选择的部分时防止流体流动通过所述第二可选择的部分。
[0011 ] 在另一个方面中，所述阀被集成至所述抽吸器组件中并且能在至少第一位置和第二位置之间平移，所述第一位置和第二位置均提供文丘里效应，但是沿通过所述抽吸器组件的流动的相反两方向。所述阀可包括具有第一孔和第二孔的门。所述第一孔具有在流体从入口流动至出口时产生真空的文丘里开口，所述第二孔具有在流体从出口流动至入口时产生真空的文丘里开口。所述电动气动致动器运行，以使所述门运动以按选择使所述第一孔或第二孔与所述再循环路径对准来限定所述阀的第一位置和第二位置。所述门的第一孔和第二孔可成锥形，以成为抽吸器组件的文丘里管的部分。
[0012]在另一个方面中，一种再循环系统包括:具有入口和出口的涡轮增压器压气机；再循环路径，所述再循环路径将来自所述涡轮增压器压气机的出口的流体流动连接至进入所述涡轮增压器压气机的入口中的流体流动；以及控制通过所述再循环路径的流体流动的再循环阀组件。所述再循环阀组件包括壳体，所述壳体限定通过其中的流体通道，所述流体通道具有从较大的内部开口向较小的内部开口逐渐地成锥形的第一锥形部分以及从较大的内部开口向较小的内部开口逐渐地成锥形的第二锥形部分。所述第一锥形部分和第二锥形部分朝向彼此聚合，其中它们的较小的内部开口面对彼此。所述再循环阀组件包括门，所述门设置于所述壳体的第一锥形部分和第二锥形部分之间并与所述壳体的第一锥形部分和第二锥形部分流体连通，所述门具有通过其中的第一孔以及通过其中的第二孔，所述第一孔包括在所述第一孔的部分内的文丘里开口，该文丘里开口在流体流动通过所述第一孔时形成真空，所述第二孔包括在所述第二孔的部分内的文丘里开口，该文丘里开口在流体流动通过所述第二孔时形成真空。所述再循环系统还包括联接至所述门的电动气动致动器，所述电动气动致动器为可操作的以使所述门运动来按选择使所述第一孔或第二孔与所述第一锥形部分和第二锥形部分的较小的内部开口对准。由抽吸器组件所产生的真空可与需要真空的装置处于流体连通。
[0013]在另一个方面中，一种阀组件包括:具有第一抽吸器的第一流动路径，所述第一抽吸器为穿过所述第一流动路径的流体流动形成真空；具有第二抽吸器的第二流动路径，所述第二抽吸器为穿过所述第二流动路径的流体流动形成真空；以及与入口、第一流动路径以及第二流动路径流体连通的阀。所述阀组件还可具有致动器，所述致动器联接至所述阀并且为可操作的以启动所述阀来按选择使所述第一流动路径或第二流动路径与所述入口流体连通。由所述第一抽吸器或第二抽吸器中的任一者所产生的真空可与需要真空的装置处于流体连通。
【附图说明】
[0014]图1为系统构造的示意图，所述系统构造包括具有再循环路径的涡轮增压器压气机，所述再循环路径包括再循环阀组件的第一实施例。
[0015]图2为来自图1的再循环阀组件的一部分的放大、纵向剖视图，其中示出处于第一打开位置中的阀。
[0016]图3为图1和2的再循环阀组件的仅仅阀部分的放大、纵向剖视图，其中示出处于关闭位置中的阀。
[0017]图4为图1和2的再循环阀组件的仅仅阀部分的放大、纵向剖视图，其中示出处于第二打开位置中的阀。
[0018]图5为系统构造的示意图，所述系统构造包括具有再循环路径的涡轮增压器压气机，所述再循环路径包括再循环阀组件的第二实施例。
[0019]图6为具有门的抽吸器的一个实施例的侧视、纵向剖视图，所述门对其中的文丘里效应提供双向控制。
[0020]图7为图6的抽吸器的门部分的侧视、纵向剖视平面图，其中示出处于第一文丘里效应位置中的门。
[0021]图8为图6的抽吸器的门部分的侧视、纵向剖视平面图，其中示出处于第二文丘里效应位置中的门。
【具体实施方式】
[0022]以下【具体实施方式】将示例说明本发明的一般原则，其示例另外地示出于附图中。在附图中，相同的附图标记表示相同的或功能上类似的元件。
[0023]当在本文中使用时，“流体”意味着任何液体、悬浮体、胶体、气体、等离子体，或其组合。
[0024]在某些车辆中，真空被用来操作或协助各种装置的运行。例如，真空可被用来协助驾驶员应用车辆制动、涡轮增压器的运行、燃料蒸汽净化、加热和通风系统的启动以及动力传动系统构件的启动，包括阀的启动。若车辆并不自然地产生真空，比如从进气歧管，则需要单独的真空源来操作这些装置。尽管抽吸器或喷射器在被供应以升压或歧管真空中的任一者时可以产生真空，然而所产生的真空的深度将为动力压力的函数。然而，在其中进气歧管压力通常处于大于大气压力的压力条件下的升压发动机中，可用来自喷射器的真空代替或增加进气歧管真空。如在本文中使用的，“喷射器”为连接至大气压力以上的压力源的会聚的、离散的(diverging)喷嘴组件。
[0025]图1和5都示出总体表示为附图标记10的发动机系统的至少一部分，所述发动机系统具有涡轮增压器压气机20，其中来自涡轮增压器压气机20的出口 28的流体流动通过包括再循环阀组件12的再循环路径11连接至进入涡轮增压器压气机20的入口 26中的流体流动。再循环阀组件12控制沿第一方向以及沿第二方向通过再循环路径11的流体流动，所述第一方向为从进气系统23朝向进气歧管22，所述第二方向为与所述第一方向相反的方向。再循环阀组件12包括电动气动致动器13，其操作联接至抽吸器组件14的阀15，所述抽吸器组件14被构造成在通过再循环路径的流体流动为从入口向出口(第一方向)时产生真空，以及在流体流动为从出口向入口(第二或相反方向)通过再循环路径时产生真空。图1和5中所示的系统10还可包括一个或多个止回阀30 (可选择的；参见图5-