專利名稱：有集成廢氣再循環(huán)閥的渦輪增壓器的制作方法
背景技術(shù)：
有關(guān)申請(qǐng)的相關(guān)對(duì)比文件本申請(qǐng)要求在2000年3月3日申請(qǐng)的序號(hào)為60/186,647發(fā)明名稱與本申請(qǐng)相同的共同未決申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
現(xiàn)有的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)通常使用單獨(dú)的組件來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)的每一元件。這種作法導(dǎo)致不能優(yōu)化系統(tǒng)從而滿足上述要求。
將EGR閥致動(dòng)器以及有關(guān)的致動(dòng)器安裝支架構(gòu)成安裝渦輪增壓器的一個(gè)組件，從而允許EGR閥的廢氣出口面向便于EGR系統(tǒng)/發(fā)動(dòng)機(jī)組裝的最佳的方位。
該發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括一個(gè)EGR系統(tǒng)。該EGR系統(tǒng)包括一個(gè)控制閥34，該控制閥集成在本發(fā)明的渦輪增壓器中，可以調(diào)節(jié)從排氣集合管流出的廢氣的比例，或者將這部分廢氣輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)再與流經(jīng)CAC的吸入空氣進(jìn)行混合；或者就直接流入到渦輪增壓器的渦輪機(jī)中。該控制閥34可將一部分從排氣集合管收集到的廢氣經(jīng)EGR閥系統(tǒng)輸送到渦輪機(jī)的外殼中去。
該EGR系統(tǒng)還包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，其上安裝用來(lái)冷卻流經(jīng)該系統(tǒng)的廢氣的EGR冷卻器38或熱交換器。通過(guò)在EGR導(dǎo)管或通道40中設(shè)置熱交換器，就能提高發(fā)動(dòng)機(jī)10的功率。其它的優(yōu)點(diǎn)還包括，例如由于使用了熱交換器38，還減少了NOx和PM排放以及燃料消耗等。經(jīng)過(guò)熱交換38的廢氣和經(jīng)過(guò)CAC的輸入氣體在EGR混合器42中進(jìn)行混合。輸入氣體和廢氣的混合物離開(kāi)混合器42并進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣集合管中。
在渦輪增壓器中的可變幾何形狀的噴嘴44用來(lái)在渦輪機(jī)外殼入口和排氣集合管中背壓。
圖2，4和5更詳細(xì)地示出了本發(fā)明的渦輪增壓器16。渦輪機(jī)外殼18包括一與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣集合管相接的入口50。進(jìn)入到該入口的廢氣流入圓環(huán)室即螺旋室52中。如圖6所示，在渦輪機(jī)外殼的螺旋室上澆鑄出一個(gè)EGR出口54。該EGR出口的位置和方向正切于螺旋體并大體上與氣流進(jìn)入渦輪機(jī)外殼的入口方向成一直線，這樣就能將收集到的EGR氣流的壓力損失降到最低。為了安裝圖3詳細(xì)地示出的EGR閥組件而設(shè)置一個(gè)凸緣56。
EGR閥包括通過(guò)一臂60安裝在一軸62上的一提升閥(poppet)58，而且該軸可將提升閥58從位于EGR出口的閥座64(如圖6所示)處的閉鎖位置旋轉(zhuǎn)至一開(kāi)啟位置，此時(shí)的提升閥轉(zhuǎn)入到閥鑄件68的腔室66中。該閥鑄件包括一個(gè)可容納軸的空心軸套70和配合凸緣71，該凸緣71與渦輪機(jī)外殼上的凸緣56相配合。如實(shí)施例所述，閥鑄件還包括終止于用來(lái)連接EGR導(dǎo)管40的凸緣74的一彎管72。氣動(dòng)致動(dòng)器76通過(guò)支架78固定到閥鑄件上并與作動(dòng)臂80相互配合，而且該作動(dòng)臂與從該軸上延伸出來(lái)的一個(gè)曲柄82相連。
螺栓84將凸緣56和配合凸緣連接起來(lái)。應(yīng)該使凸緣56上的相應(yīng)孔型能適應(yīng)彎管的各種所希望的定位取句，以便能適應(yīng)帶有EGR閥管道系統(tǒng)的各種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。
如附圖
中所示的實(shí)施例，渦輪增壓器包括一第二致動(dòng)器86，它可用來(lái)控制可變幾何形狀的渦輪入口噴嘴44，而該噴嘴提供一種用來(lái)控制排出系統(tǒng)和渦輪機(jī)螺旋室的背壓的裝置，從而與EGR閥相結(jié)合控制EGR流速。在實(shí)施例中所示的第二致動(dòng)器是靠氣動(dòng)致動(dòng)的并且是通過(guò)支架88固定到發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上的。在附圖所示的實(shí)施例中，可變幾何形狀的噴嘴與在美國(guó)專利5,947,681(
公開(kāi)日為1999年9月7日，題目為“壓力平衡式雙軸可變噴嘴渦輪增壓器)中公開(kāi)的一樣，該發(fā)明已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，此處可引用其公開(kāi)的內(nèi)容作為參考。
現(xiàn)在已按專利法規(guī)的要求詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明，熟悉該技術(shù)的人們對(duì)本文所公開(kāi)的具體實(shí)施例進(jìn)行各種修改和替代。這樣的修改都落入下列權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和宗旨之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成廢氣再循環(huán)閥的渦輪增壓器(16)，其包括一渦輪機(jī)外殼(18)，其上設(shè)有接收廢氣的廢氣入口(50)和用來(lái)將廢氣導(dǎo)入到渦輪機(jī)噴嘴(44)的螺旋室(52)，所述的螺旋室設(shè)有一與廢氣再循環(huán)出口(54)相互配合的凸緣(56)，該出口正切于螺旋體的圓周線并且基本上與廢氣進(jìn)到該入口的氣流方向成一條直線；一個(gè)廢氣再循環(huán)閥組件，它包括一配合凸緣(71)，該配合凸緣與廢氣再循環(huán)出口的凸緣在多個(gè)方位中的一個(gè)選定方位上進(jìn)行接合，從用來(lái)連接廢氣再循環(huán)導(dǎo)管(40)的配合凸緣上延伸出的一彎管(72)，所述彎管與所述廢氣再循環(huán)導(dǎo)管的連接方向是由該配合凸緣的選定方位來(lái)決定的，一個(gè)安裝在該彎管內(nèi)的可調(diào)節(jié)閥(34)，該調(diào)節(jié)閥至少具有兩個(gè)調(diào)節(jié)位置，一個(gè)為關(guān)閉廢氣再循環(huán)出口的第一位置，另一個(gè)為第二開(kāi)啟位置，以及用于調(diào)節(jié)閥在第一和第二位置之間調(diào)整的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器(16)，其特征在于該可調(diào)節(jié)閥(34)包括一提升閥(58)，它對(duì)環(huán)繞廢氣再循環(huán)出口(54)周圍的閥座進(jìn)行密封。
3.如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器(16)，其特征在于該提升閥(58)連接到一從可旋轉(zhuǎn)軸(62)延伸出的臂上，而且所述的調(diào)節(jié)裝置包括一從該軸延伸出的曲柄(82)和一個(gè)致動(dòng)器(76)，該致動(dòng)器能使曲柄轉(zhuǎn)換位置而使該軸旋轉(zhuǎn)至使提升閥能密封在所述閥座上的第一位置，以及該致動(dòng)器使此軸旋轉(zhuǎn)，從而能使提升閥旋轉(zhuǎn)至第二開(kāi)啟位置。
4.如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓器(16)，其特征在于所述的致動(dòng)器(76)是氣動(dòng)致動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器(16)，其特征在于噴嘴(44)包括用來(lái)控制螺旋室(52)內(nèi)背壓的可變幾何形狀的裝置。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N集成在渦輪增壓器(16)中的廢氣再循環(huán)(EGR)閥，該渦輪增壓器設(shè)有一個(gè)位于渦輪機(jī)外殼(18)螺旋室(52)中的凸緣(56)上的EGR閥出口(54)，以及一個(gè)相配合的閥組件(34)，該閥組件從一個(gè)帶彎管(72)的配合凸緣(71)延伸出來(lái)。通過(guò)確定配合凸緣相對(duì)EGR出口凸緣的位置，可將該彎管的出口方向調(diào)節(jié)成多個(gè)方向。
文檔編號(hào)F02B29/04GK1408053SQ01805932
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月3日
發(fā)明者S·P·馬丁 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司