涡轮机废气门塞的制作方法
【技术领域】
[0001]本文公开的主题总的涉及用于内燃发动机的涡轮机，具体地，涉及涡轮废气门。
【背景技术】
[0002]涡轮废气门通常是一种可被控制用于选择性地允许至少一些排气由旁路绕过涡轮机的阀门。在排气涡轮机驱动压缩机用于增加进入内燃机的进气压力(例如，如在涡轮增压器中)的情况中，废气门提供了一种控制增压压力的装置。
【附图说明】
[0003]当结合附图中所示的例子时，通过参考下列详细描述，可更加完整的理解本文描述的各种方法、设备、组件、系统、布置等等，在附图中:
[0004]图1是涡轮增压器和内燃机连同控制器的图；
[0005]图2A和B是包括了废气门的组件的示例沿着线A-A的透视图和横截面视图；
[0006]图3是包括了废气门的组件的示例的系列视图；
[0007]图4是V形废气门塞和圆形废气门塞的试验数据的绘图示例；
[0008]图5是废气门塞的一个示例的透视图；
[0009]图6A到6E是图5的废气门塞的多个不同视图；
[0010]图7A和7B是废气门塞的一个示例的平面视图和侧视图；
[0011]图8A，8B和SC是臂和轴单元的一个示例沿线A-A的透视图、平面视图和横截面视图；
[0012]图9A和9B是臂和轴单元的一个示例的透视图和平面视图；
[0013]图10A、10B和1C是一个部件的一个示例的透视图，平面视图和剖视图；
[0014]图1lA和IlB是组件的一个示例沿线A-A的平面视图和剖视图；
[0015]图12是废气门塞的示例、废气门开口(例如限定废气门开口的壁)的示例和/或废气门座的示例的示例绘图和尺寸的系列；
[0016]图13A和13B是组件的一个示例在关闭定向和在打开定向的剖视图；
[0017]图14A和14B是组件的一个示例在关闭定向和在打开定向的剖视图；
[0018]图15A和15B是组件的一个示例在关闭定向和在打开定向的剖视图；
[0019]图16A和16B是组件的一个示例的平面视图和该组件的剖视图；
[0020]图17是图3中涡轮机壳体的透视图；以及[0021 ]图18是图3中涡轮机壳体的剖视图。
【具体实施方式】
[0022]涡轮增压器被频繁地用于增加内燃机的输出。参照图1，作为一个示例，系统100可包括内燃机110和涡轮增压器120。如图1所示，系统100可以是交通工具101的一部分，其中系统100被布置在发动机舱中且连接到引导排气进入排气出口 109的排气导管103上，例如，排气出口位于客舱105的后部。在图1的示例中，处理单元107可被提供用于处理排气(例如，通过分子的催化转化等减少排放)。
[0023]如图1所示，内燃机110包括发动机缸体118，其容纳操作性地驱动轴112(例如，通过活塞)的一个或多个燃烧室，也容纳提供用于进入发动机缸体118的空气的流动通道的进气道114和用于提供从发动机缸体118排出的排气的流动通道的排气道116。
[0024]涡轮增压器120可起作用以从排气中提取能量且提供能量到进气，进气可与燃料混合以形成燃烧气体。如图1所示，涡轮增压器120包括进气口 134，轴122，用于压缩机叶轮125的压缩机壳体组件124，用于涡轮机叶轮127的涡轮机壳体组件126，另一个壳体组件128和排气出口 136。壳体128可被称为中心壳体组件，因为其被布置在压缩机壳体组件124和涡轮机壳体组件126之间。轴122可以是包括多种部件的轴组件。轴122被放置在壳体组件128中(例如，在由一个或更多孔壁限定的孔中)的轴承系统(例如，滑动轴承，滚动体轴承等)可旋转地支承，使得涡轮机叶轮127的旋转造成压缩机叶轮125的旋转(例如，通过轴122旋转地联接)。作为中心壳体旋转组件(CHRA)的示例可包括压缩机叶轮125，涡轮机叶轮127，轴122，壳体组件128和多种其它部件(例如，布置在压缩机叶轮125和壳体组件128之间的一个轴向位置处的压缩机侧板)。
[0025]图1的示例中，可变几何组件129被示出，部分地布置在壳体组件128和壳体组件126之间。该可变几何组件可包括叶片或其它部件以改变通向涡轮机壳体组件126中的涡轮机叶轮空间的通道的几何形状。作为示例，可变几何压缩机组件可被提供。
[0026]在图1的示例中，废气门阀(或简称废气门)135安置在离涡轮机壳体组件126的排气进口最近的地方。废气门阀135可被控制允许来自排气道116的至少一些排气旁通绕过涡轮机叶轮127。各种废气门、废气门部件等可被应用于常规的固定喷嘴涡轮机、固定的叶片喷嘴涡轮机、可变喷嘴涡轮机和双卷涡轮增压器，等。
[0027]在图1的示例中，排气再循环(EGR)导管115也被示出，其可被提供，任选地具有一个或更多阀117，例如，以允许排气流到压缩机叶轮125上游的位置。
[0028]图1也显示了用于排气流动到排气涡轮机壳体组件152的示例性布置150和用于排气流动到排气涡轮机壳体组件172的另一个示例性布置170。在布置150中，气缸盖154包括在其中的通道156以引导来自气缸的排气到涡轮机壳体组件152中，而在布置170中，歧管176提供用于安装涡轮机壳体组件172，例如，不具有任何单独的、中等长度的排气管路。在示例布置150和170中，涡轮机壳体组件152和172可被配置为与废气门、可变几何组件等一起使用。
[0029]在图1中，控制器190的一个示例被示出为包括一个或更多的处理器192，存储器194和一个或更多的接口 196。这样的控制器可包括电路，例如发动机控制单元(ECT)的电路。如描述于此，多种方法或技术可任选地连同控制器被实现，例如，通过控制逻辑。控制逻辑可取决于一个或更多的发动机运行状态(例如，涡轮转速，发动机转速，温度，负载，润滑剂，冷却，等)。例如，传感器可通过一个或更多的接口 196传输信息到控制器190。控制逻辑依赖这些信息且，反过来，控制器190可输出控制信号以控制发动机运行。控制器190可被配置为控制润滑油流动，温度，可变几何组件(例如可变几何压缩机或涡轮机)，废气门(例如，通过执行机构)，电动马达，或与发动机相关的一个或更多的其它部件，一个涡轮增压器(或多个涡轮增压器)等。作为一个示例，涡轮增压器120可包括一个或更多执行机构和/或一个或更多的传感器198，例如它们可以联接到控制器190的一个接口或多个接口 196上。作为一个示例，废气门135可通过控制器被控制，该控制器包括响应于电信号、压力信号等的执行机构。作为一个示例，用于废气门的执行机构可以是机械执行机构，例如，其可不需要电力而操作(例如，认为机械执行机构被配置为响应于通过导管提供的压力信号)。
[0030]图2A和2B显示了组件200的示例，其包括涡轮机壳体210，该涡轮机壳体210包括法兰211，孔212，进口导管213，涡轮机叶轮开口 214，螺旋壁215，排气出口开口 216，轮盖壁220，喷嘴221，部分地由螺旋壁215形成的蜗壳222，延伸到废气门座226的废气门壁223，和排气腔室230。图2A和2B的示例中，涡轮机壳体210可以是单件或多件的壳体。作为一个示例，涡轮机壳体210可以是铸造部件(例如，通过砂型铸造或其他铸造过程形成)。涡轮机壳体210包括多种壁，其可限定特征，例如孔212、涡轮机叶轮开口 214、排气出口开口 216、腔室230等。具体地，废气门壁223限定了与进口导管213流体连通的废气门通道，其中废气门控制连杆240和废气门臂及塞250被配置用于打开和关闭废气门通道(例如用于排出排气)。[0031 ]在图2A和2B的示例中，废气门控制连杆240包括被配置由涡轮机壳体210的孔212接纳的套管242、控制臂244和栓钉246，且废气门臂及塞250包括轴252、轴端253、臂254和塞256。如所示的，套管242被布置在孔212和轴252之间，例如，以支承轴252的旋转，以将腔室230从外部空间密封等。孔212，套管242和轴252各自可通过一个直径或多个直径以及一个或多个长度被限定。例如，轴252包括一个直径Ds，孔212包括一个直径Db而套管242包括一个内径Dbi和一个外径Db。。在图2A和2B的示例中，当不同部件被装配时，这些直径可以是如下的:DB>Dbci>Dbi>Ds。关于长度，轴252的长度超过套管242的长度，套管242的长度超过孔212的长度。这些长度可关于轴的轴线Zs，套管轴线Zb和孔轴线Zb而限定。如图所示，套管242被轴向地布置在轴252的肩台和控制连杆240的控制臂244之间。
[0032]在图2A和2B的示例中，间隙ΔZ1被示出在套管242的表面和控制臂244的表面之间，其允许轴252的轴向移动，例如，用于方便塞256关于废气门座226的自定中心。另一个间隙A Z2被示出在套管242的端表面和壳体210的表面之间。如图2B所示，套管242的相反端面与轴252的表面(例如，轴252的肩台表面的环形面)接触。
[0033]作为一个示例，组件200可通过法兰211装配到排气导管或其他内燃机部件(见，例如图1的例子)，从而排气通过进口导管213被接收，引导进入蜗壳222。从蜗壳222出来，排气通过喷嘴221被引导到通过开口 214布置在涡轮机壳体210中的涡轮机叶轮以在由轮盖壁220部分限定的涡轮机叶轮空间中流动和膨胀。然后排气可通过流到腔室230且之后通过排气出口开口 216流出涡轮机壳体210而排出涡轮机叶轮空间。