用于排氣旁通閥的閥座和襯墊制造技術

本發明專利技術涉及用于排氣旁通閥的閥座和襯墊。具體地，一種組件可包括：用于串聯式渦輪增壓器系統的排氣旁通閥的閥座，其中，所述閥座包括基底部分和軸向延伸遠離所述基底部分的壁部分；和襯墊，所述襯墊包括限定周界的平坦部分和布置在所述周界內部的承窩，其中，所述承窩包括閥座表面，所述閥座表面從所述平坦部分軸向地凹陷并且構造成定位所述座。在各種示例中，所述閥座定位在所述襯墊的承窩中并固定到所述襯墊。還公開了裝置、組件、系統、方法等等的各種其他示例。

【技術實現步驟摘要】
用于排氣旁通閥的閥座和襯墊
本文公開的主要內容一般地涉及用于內燃發動機的渦輪機，并且更具體地涉及用于排氣旁通閥的密封機構。
技術介紹
排氣旁通閥通常用于控制串聯式渦輪增壓器系統的操作。這種閥可操作以使排氣物理地轉向或者改變排氣路徑中的壓力以例如將排氣流部分地或全部地引導至系統中的多個渦輪之一。在操作期間，典型的排氣旁通閥在一側上經歷高排氣壓力，而在另一側上經歷較低排氣壓力。為了有效地將高壓力環境與低壓力環境密封隔開，需要可觀的力來維持閥和閥座之間的接觸。用于提供堅固密封的常規做法已經被證明是成本高的，甚至隨著時間過去而變壞（例如由于閥座氧化）。本文描述的各種技術有可能降低成本并且提供有效的排氣旁通閥密封。附圖說明參照以下詳細描述并結合附圖所示的示例，可對本文描述的各種方法、裝置、組件、系統、布置等及其等同物形成更完整的理解，附圖中：圖1是包括了渦輪增壓器和內燃發動機以及控制器的系統的示例的示意圖；圖2是串聯式序貫渦輪增壓器系統的示例的透視圖；圖3是圖2的串聯式序貫渦輪增壓器系統的另一透視圖；圖4是常規排氣旁通閥組件的示例的剖視圖和透視圖；圖5是排氣旁通閥組件的示例的剖視圖和透視圖；圖6是圖5的組件的分解剖視圖，具有各種尺寸；圖7是襯墊組件的示例的頂透視圖和底透視圖；圖8是組件的示例的一系列剖視圖；圖9是圖8的組件的示例的一系列剖切透視圖；并且圖10是方法的一些示例的方框圖。具體實施方式渦輪增壓器常常用于增大內燃發動機的輸出。圖1示出了處于兩種操作構造（低發動機RPM和高發動機RPM）的常規系統100，其中，系統100包括內燃發動機110以及處于串聯式序貫布置的渦輪增壓器120-1和120-2。內燃發動機110包括發動機缸體118，發動機缸體118容納一個或多個燃燒室，其操作性地驅動軸112（例如經由活塞），其中，軸112的旋轉決定了例如發動機的每分鐘轉數（RPM）。如圖1所示，進氣歧管114為空氣提供流向發動機缸體118的流動路徑，而排氣歧管116為排氣提供從發動機缸體118流出的流動路徑。每個渦輪增壓器120-1和120-2可用于從排氣提取能量并將該能量提供給進入空氣，進入空氣可與燃料組合以形成燃燒氣體。如圖1所示，每個渦輪增壓器120-1和120-2包括軸122-1和122-2、壓縮機124-1和124-2以及渦輪126-1和126-2。每個渦輪增壓器120-1和120-2可包括外罩，該外罩可稱作中心外罩（例如布置在各自的壓縮機和渦輪之間）。如本文所描述的，渦輪增壓器軸可以是包括各種部件的軸組件。當流體流向渦輪增壓器120-1和120-2的串聯式序貫布置以及從渦輪增壓器120-1和120-2的串聯式序貫布置流出時，空氣入口134接收進入空氣，進入空氣被引導到壓縮機124-2，排氣出口136接收來自渦輪126-2的排氣，其可包括排氣廢氣門閥135。廢氣門閥135可被控制以允許排氣繞過渦輪126-2。在低發動機RPM操作狀態中，渦輪增壓器120-1和120-2以串聯方式序貫地操作。具體地，來自排氣歧管116的排氣被首先引導到渦輪126-1，其導致壓縮機124-1的旋轉，然后被引導至渦輪126-2，其導致124-2的旋轉。隨著渦輪126-1從排氣提取能量，排氣壓力降低，從而對于串聯式序貫操作狀態而言，渦輪增壓器120-1稱為高壓渦輪增壓器而渦輪增壓器120-2稱為低壓渦輪增壓器。此外，如圖1所示，來自壓縮機124-2的經壓縮的進入空氣被引導到壓縮機124-1的進口。這種布置可稱為雙級壓縮。在低發動機RPM操作狀態中，空氣閥115可構造成處于將來自壓縮機124-2的經壓縮空氣引導到壓縮機124-1的進口的取向，而排氣閥125可構造成處于將來自歧管116的排氣引導到渦輪126-1的取向。在操作期間，閥115和125中的一個或兩個可被調節。例如，閥115可被調節成使得至少一些進入空氣繞過壓縮機124-1，并且閥125可被調節成使得至少一些排氣繞過渦輪126-1。可在系統100保持處于串聯式序貫操作狀態時進行這種調節。作為對比，當空氣閥115構造成處于繞過壓縮機124-1的取向時并且當排氣閥構造成處于導致渦輪126-1的全部或顯著的取向時，系統100完全或實質上作為單渦輪增壓器系統來操作。通常選擇這種操作狀態用于高發動機RPM。由于高發動機RPM操作狀態依靠渦輪增壓器120-2并且由于高發動機RPM邏輯上跟隨低發動機RPM，因此排氣閥125的調節可用于試用（pilot）低壓渦輪增壓器120-2。例如，當達到了預設發動機RPM或增壓壓力時，控制器可致動排氣閥125以增大流向渦輪126-2的排氣流量（例如，經由物理轉向或壓差）。在這種情況中，流向渦輪126-2的增大的流量增大了軸122-2的旋轉速度，這使得在排氣閥125構造成處于導致渦輪126-1的全部或顯著旁通的取向時渦輪增壓器120-2準備好用于更快速響應和功率輸出（例如，在最小渦輪遲滯的情況下）。系統100還可包括其他特征，例如換熱器可定位成在經壓縮空氣輸送到發動機110的燃燒室之前冷卻經壓縮空氣。如本文所描述的，系統100可包括可將排氣循環到進入空氣的一個或多個排氣再循環路徑，注意，發動機110的燃燒室的排氣閥和進氣閥可被適當地控制以實現某種程度的排氣“再循環”（例如，室中的停滯）。在圖1中，控制器190的示例被示為包括一個或多個處理器192、存儲器194以及一個或多個接口196。這種控制器可包括電路，例如發動機控制單元的電路。這種控制器可包括向存儲器（例如計算機可讀的存儲介質）提供讀取、寫入或者讀取及寫入信息（例如可執行的指令、控制指令、數據等）的電路。如本文所描述的，各種方法和技術可任選地例如通過控制邏輯與控制器結合起來實施。控制邏輯可取決于一個或多個發動機操作條件。例如，傳感器可經由一個或多個接口196向控制器190傳輸信息。控制邏輯可依賴于這種信息，并且進而，控制器190可輸出控制信號以控制發動機的操作。控制器190可構造成控制空氣閥（例如參見空氣閥115）、排氣閥（例如參見排氣閥125）、可變幾何組件、廢氣門（例如參見廢氣門135）、電動機、或者與發動機相關聯的一個或多個其他部件、排氣渦輪（或多個排氣渦輪）、渦輪增壓器（或多個渦輪增壓器），等等。關于閥，控制器190可構造成充當致動器，或者構造成向致動器傳輸信號，該致動器構造成例如致動空氣閥115、排氣閥125、廢氣門閥135（例如關閉或打開廢氣門），等等。圖2和3示出了系統200的各自視圖，系統200具有兩個渦輪增壓器220-1和220-2以及空氣出口213、空氣閥215、排氣歧管216、排氣閥225、廢氣門235、空氣入口234、排氣出口236、空氣閥致動器291、廢氣門致動器293和排氣閥致動器295。空心箭頭指示了所意圖的空氣流方向，而實心箭頭指示了所意圖的排氣流方向。每個渦輪增壓器220-1和220-2包括壓縮機224-1和224-2以及渦輪226-1和226-2。如本文所描述的，一種能夠進行串聯式序貫渦輪增壓器操作和單渦輪增壓器操作的系統可按照多種方式布置。例如，根據排氣導管的數量、形狀和尺寸，排氣閥可位于多個位置。總體而言，排氣閥用于導致排氣流主要地流向渦輪增壓器中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種組件，包括：用于串聯式渦輪增壓器系統的排氣旁通閥的閥座，其中，所述閥座包括基底部分和軸向延伸遠離所述基底部分的壁部分；和襯墊，所述襯墊包括限定周界的平坦部分和布置在所述周界內部的承窩，其中，所述承窩包括閥座表面，所述閥座表面從所述平坦部分軸向地凹陷并且構造成定位所述閥座。

【技術特征摘要】
2011.06.01 US 13/150,7631.一種用于排氣旁通閥的組件，包括：用于串聯式渦輪增壓器系統的排氣旁通閥的閥座，其中，所述閥座包括基底部分和軸向延伸遠離所述基底部分的壁部分；和襯墊，所述襯墊包括金屬、限定周界的平坦部分和布置在所述周界內部的承窩，其中，所述承窩包括肩部，所述肩部延伸到閥座表面，所述閥座表面從所述平坦部分軸向地凹陷并且構造成定位所述閥座，其中，所述襯墊的閥座表面包括唇緣，并且其中，所述襯墊和閥座被夾持在所述串聯式渦輪增壓器系統的第一部件和第二部件之間。2.如權利要求1所述的組件，其中，所述閥座定位在所述承窩中并固定到所述襯墊。3.如權利要求1所述的組件，其中，所述閥座定位在所述承窩中并焊接到所述襯墊。4.如權利要求1所述的組件，其中，所述唇緣包括卷曲唇緣。5.如權利要求1所述的組件，其中，所述閥座包括與所述基底部分相關聯的外半徑以及與所述壁部分相關聯的內半徑。6.如權利要求1所述的組件，其中，所述閥座包括閥座厚度，并且其中，所述襯墊包括襯墊厚度，其中，所述閥座厚度超過所述襯墊厚度。7.如權利要求1所述的組件，其中，所述閥座包括鎳和鉻。8.如權利要求1所述的組件，其中，所述第二部件包括凹陷，所述凹陷構造成容納布置在所述襯墊的承窩中的閥座。9...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JL裴琳，M魯菲諾尼，P雷諾，P馬森，
申請(專利權)人：霍尼韋爾國際公司，
類型：發明
國別省市：