[發(fā)明專利]閥

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880068047.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN111247320A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·古德伊爾;伊恩·M·泰勒;M·R·霍爾頓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康明斯有限公司
• 主分類號(hào): F01N13/18
• 分類號(hào): F01N13/18;F02D9/06;F02D9/04;F02M26/70;F16K1/22
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 沈智娟

排氣節(jié)流閥，其被配置為用于與渦輪增壓器一起使用。該排氣節(jié)流閥包括：殼體，該殼體限定管道，該管道配置為接收從渦輪增壓器的出口排出的排氣；閥構(gòu)件，其布置在管道內(nèi)，并且可在在打開配置和關(guān)閉配置之間移動(dòng)，在所述打開配置中，排氣通過(guò)管道的流動(dòng)被允許，在所述關(guān)閉配置中，排氣通過(guò)管道的流動(dòng)被阻止或被限制；和軸承構(gòu)件，其被殼體的孔接收并且被配置為支撐閥構(gòu)件以繞閥軸線旋轉(zhuǎn)?？自谄湟欢颂幈环忾]以基本上防止排氣通過(guò)孔泄漏。

背景技術(shù)

排氣節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)從內(nèi)燃機(jī)例如在車輛內(nèi)排放的排氣的流量。排氣通常從排氣歧管內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)的排氣口收集，并在排放到大氣中之前通過(guò)管道引導(dǎo)至排氣后處理系統(tǒng)。這種排氣節(jié)流閥通常包括布置在管道內(nèi)的閥構(gòu)件，該閥構(gòu)件是可移動(dòng)的，以選擇性地允許或限制和/或基本上防止排氣通過(guò)管道。

當(dāng)排氣節(jié)流閥被致動(dòng)以限制或基本阻塞管道時(shí)，排氣節(jié)流閥上游(即，在排氣歧管和管道內(nèi))的排氣壓力將增加。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的出口端口被打開以排出更多的排氣時(shí)，出口歧管中增加的排氣壓力將被傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)缸中并作用在活塞頭上。這導(dǎo)致對(duì)活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的增加的阻力，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。這樣，排氣節(jié)流閥可用于提供發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。關(guān)閉排氣節(jié)流閥的同時(shí)停止向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料輸送，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的效率。

排氣節(jié)流閥也可以與具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)一起使用。這樣的渦輪增壓器通常包括壓縮機(jī)和渦輪，壓縮機(jī)和渦輪被安裝成在公共軸上旋轉(zhuǎn)，以使得它們一致地運(yùn)動(dòng)。動(dòng)能由渦輪收集并用于為壓縮機(jī)提供動(dòng)力，從而增加進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率的量的相應(yīng)增加。除上述制動(dòng)作用外，當(dāng)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的排氣節(jié)流閥關(guān)閉時(shí)，排氣節(jié)流閥的作用實(shí)質(zhì)上是限制或阻止排氣通過(guò)渦輪，從而減少了由渦輪收集的動(dòng)能。此外，在制動(dòng)期間不再將燃料輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)，因此，僅有較少的能量可用于渦輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。這樣，由壓縮機(jī)引起的進(jìn)氣壓力的增加(即，“促升(boost)”的量)減小了，因此由壓縮的進(jìn)氣施加在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上的正壓也減小了。由于排氣節(jié)流閥的作用是限制流出渦輪的流量，因此當(dāng)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣被排到排氣歧管時(shí)，排氣歧管中的壓力會(huì)增加。這使得相鄰的缸的活塞更難排出壓縮空氣，因此增加了保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所需的功(work)的量。這增加了發(fā)動(dòng)機(jī)吸收的功率，并增強(qiáng)了制動(dòng)效果。

在其他應(yīng)用中，排氣節(jié)流閥可用于提高排氣后處理系統(tǒng)的效率。大多數(shù)后處理系統(tǒng)只有在經(jīng)過(guò)它們的排氣足夠熱的情況下才能正常運(yùn)行。在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后不久和/或在怠速期間，排氣的溫度可能不足以使后處理系統(tǒng)起作用。通過(guò)限制離開發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流，發(fā)動(dòng)機(jī)必須做更多的功，以維持其工作設(shè)定點(diǎn)(即特定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或輸出功率)。這是通過(guò)將更多燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這導(dǎo)致排氣溫度升高。排氣節(jié)流閥的位置可以連續(xù)地調(diào)節(jié)以增加或減少所提供的流量限制量，從而將排氣溫度保持在期望的溫度。也就是說(shuō)，不需要排氣節(jié)流閥完全打開或完全關(guān)閉。排氣然后被傳送到后處理系統(tǒng)，在那里有害物質(zhì)將被去除。

在一些已知的排氣節(jié)流閥中，排氣可能從管道泄漏到大氣中。泄漏的排氣不會(huì)通過(guò)后處理系統(tǒng)，因此可能包含對(duì)環(huán)境有害的排放物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是消除或減輕排氣從排氣節(jié)流閥的泄漏。本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式是提供一種改進(jìn)的或替代的排氣節(jié)流閥。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有排氣節(jié)流閥的改進(jìn)的或替代的渦輪增壓器系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種配置為與渦輪增壓器一起使用的排氣節(jié)流閥，其中，所述排氣節(jié)流閥包括：殼體，其限定了配置為接收從所述渦輪增壓器的出口排出的排氣的管道；閥構(gòu)件，其布置在管道內(nèi)，并且可在打開配置和關(guān)閉配置之間移動(dòng)，在打開配置中，允許排氣通過(guò)管道的流動(dòng)；在關(guān)閉配置中，阻止或限制排氣通過(guò)管道的流動(dòng)；軸承構(gòu)件，其被殼體的孔接收，并配置為支撐閥構(gòu)件以繞閥軸線旋轉(zhuǎn)；其中，孔在一端處被封閉以基本上防止排氣通過(guò)孔泄漏。

“封閉”是指孔的端部以某種方式被阻塞，以便基本上限制或阻止排氣沿其流動(dòng)。例如，孔可以是盲孔，使得其僅部分地穿透到殼體中。在這種情況下，排氣不可能從孔泄漏到周圍環(huán)境，因?yàn)榭撞惶峁怏w流到周圍環(huán)境的路徑。另外地或替代地，可以將物體插入孔中以阻塞孔。物體可以與孔形成密封，以防止排氣泄漏出孔。