CN103370513A - 用于涡轮增压器的旋转阀单元 - Google Patents

Abstract

公开了一种包括涡轮、压缩机和旋转阀单元的涡轮增压器系统。旋转阀单元包括固定阀座和与阀座共轴地布置的旋转阀构件。阀构件布置成抵靠阀座并且能够绕轴线旋转以便选择性地改变阀座和阀构件中的各自孔口之间的对准度。阀单元包括阀壳体，阀壳体限定第一流动通道和第二流动通道，并且阀构件和阀座布置在第二流动通道中。还公开了一种包括涡轮、压缩机和旋转阀单元的涡轮增压器系统。旋转阀单元与涡轮联接，使得已经经过涡轮叶轮的排气被供给到旋转阀单元的第一流动通道中并且已经绕过涡轮叶轮的排气被供给到旋转阀单元的第二流动通道中。

Description

用于涡轮增压器的旋转阀单元

技术领域

本公开涉及排气驱动的涡轮增压器，并且更具体地涉及阀装置，其用于调节排气流，例如以允许排气在某些发动机操作条件下绕过涡轮。

背景技术

在常规涡轮增压器中，涡轮壳体限定了旁通管道，旁通管道大致位于穿过壳体的主孔的一侧，并且旁通管道经由旁通阀连接到壳体的涡卷或排气入口。旁通阀通常是包括圆形阀构件的回转或提升类型的阀，该圆形阀构件被推靠旁通通道开口周围的平坦阀座。所述阀通常布置成使得排气压力沿着趋向于打开阀的方向作用在阀构件上。与这种布置结构相关联的一个缺点在于：由于气体压力趋向于打开阀，所以在关闭位置难以将阀完全密封。经过关闭的旁通阀的泄漏导致涡轮的性能下降，从而导致涡轮增压器及其相关联的发动机的性能下降。该泄漏问题的典型解决方案是抵靠阀座来预加载旁通阀构件，但是这常常不能完全消除泄漏并且无论如何这导致额外的问题，例如打开阀所需的致动力增大。

此外，回转阀或提升阀常常在可控制性方面较差，尤其是在缝隙打开点（crack-open point）处，并且旁通流率常常与阀位置是高度非线性的，这使得非常难以适当地调节旁通流率。这导致诸如涡轮增压器和发动机系统的较差瞬态响应之类的问题。

申请人的共同待审美国专利申请12/611,816和12/711,434描述了本申请的受让人的先前的进展，涉及涡轮增压器涡轮部件中的改进的旁通阀布置结构。本申请代表了这一概念的进一步进展。

发明内容

本公开描述了旋转阀单元的各种实施例，该旋转阀单元致力于解决诸如上面提到的那些问题。在一个实施例中，一种旋转阀单元包括阀壳体、固定阀座和旋转阀构件，阀壳体在其内限定空间，固定阀座安装在该空间中，旋转阀构件安装在该空间中并且相对于轴线与阀座共轴地布置。阀座和阀构件二者均限定延伸穿过这些部件的孔口。阀构件布置成抵靠阀座并且能够绕该轴线旋转以便选择性地改变阀座和阀构件中的各自孔口之间的对准度，从限定旁通阀的关闭条件的不对准到限定旁通阀的打开条件的至少部分对准。无论阀关闭或者打开，排气压力将阀构件推靠阀座。

该旋转阀单元的一个优点在于排气压力沿着趋向于改善而非妨碍密封的方向作用在阀上，这与前述回转或提升类型的阀布置结构形成对比。

进一步的优点在于相比回转或提升阀所通常可能实现的可控性，所述阀能实现更好的可控性，特别是在缝隙打开点。

在一个具体实施例中，阀构件限定从中穿过的多个阀构件孔口，阀座限定从中穿过的多个阀座孔口，并且每个阀构件孔口具有对应的阀座孔口。

在一个实施例中，阀构件是大致平坦盘并且阀构件孔口绕阀构件的圆周周向地间隔开。类似地，阀座是大致平坦盘，具有与阀构件孔口对应的周向地间隔开的阀座孔口，并且在相邻的阀座孔口之间有足够的周向距离以在阀的关闭条件下在它们之间容纳阀构件孔口。换句话说，在关闭条件下，阀构件孔口和对应的阀座孔口之间没有重叠。

阀可以包括促进阀构件和阀座之间密封的特征。在一个实施例中，阀构件或者阀座包括围绕其内的各自孔口的凸起垫，并且所述垫与阀构件和阀座中的另一个的基本平坦表面接触，从而提供阀构件和阀座之间的密封。

孔口可以具有各种形状，包括圆形或非圆形。在一个实施例中，孔口在径向方向上比在周向方向上更长。孔口可以均匀地或非均匀地周向地间隔。

所述阀单元还包括驱动系统，用于实现阀构件所需的旋转运动。在一个实施例中，驱动系统包括旋转驱动构件和驱动臂，旋转驱动构件沿大致横向于阀构件所围绕旋转的轴线的方向延伸，驱动臂附接到旋转驱动构件的远端。驱动臂的远端接合阀构件使得旋转驱动构件的旋转导致驱动臂使阀构件绕所述轴线旋转。驱动系统可以进一步包括附接到旋转驱动构件的近端的连杆（link）和具有致动器杆的线性致动器，致动器可操作以使致动器杆伸出和缩回。致动器杆的远端连接到连杆使得致动器杆的伸出导致连杆使旋转驱动构件在一个方向上旋转并且致动器杆的缩回导致连杆使旋转驱动构件在相反方向上旋转。

旋转阀单元的另一实施例允许排气的两个分开的流经过阀单元并且保持彼此分开。在该实施例中，阀构件限定多个第一或外部阀构件孔口以及多个第二或内部阀构件孔口。外部阀构件孔口绕所述轴线周向地间隔开并且位于距所述轴线相对较大的径向距离处，而内部阀构件孔口绕所述轴线周向地间隔开并且位于距所述轴线相对较小的径向距离处。也就是说，外部阀构件孔口布置成圆环，其在内部阀构件孔口的圆环的径向外部且同心地围绕内部阀构件孔口的圆环。相应地，阀座限定多个外部阀座孔口和多个内部阀座孔口。外部和内部阀座孔口基本如阀构件的孔口一样布置成同心圆环，使得外部阀构件孔口和外部阀座孔口位于距所述轴线基本相同的径向距离处，并且内部阀构件孔口和内部阀座孔口位于距所述轴线基本相同的径向距离（小于外部孔口的径向距离）处。

在阀单元的一些实施例中，壳体组件限定中心流动通道，中心流动通道与围绕中心流动通道的环形流动通道分开，阀座和阀构件是布置在环形流动通道中的大致环形部件。该布置结构允许当阀关闭时气体流（例如，已经经过涡轮增压器的涡轮叶轮的排气）经过中心流动通道，而防止通过环形流动通道的流动。当阀打开时，气体流（例如，已经绕过涡轮增压器的涡轮叶轮的排气）可经过环形流动通道。

在阀单元的其它实施例中，壳体具有大致“Y”形构造，其限定第一流动通道和分开的第二流动通道，第一流动通道和第二流动通道二者均在它们的下游端供给到第三流动通道。阀构件和阀座布置在第二流动通道中。当阀关闭时，防止通过第二流动通道的流动，然而通过第一流动通道进入第三流动通道的流动是可能的。当阀打开时，通过第二通道进入第三流动通道的流动是可能的。该阀单元实施例可例如用作连接在第一涡轮增压器的第一涡轮和第二涡轮增压器的第二涡轮之间的旁通阀。第一涡轮的排出流动通道可连接到阀单元的第一流动通道，而第一涡轮的旁通流动通道连接到阀单元的第二流动通道。阀单元的第三流动通道连接到第二涡轮的入口。因此，当阀关闭时，进入第一涡轮的涡轮壳体的所有排气必须流动通过第一涡轮的涡轮叶轮并且然后通过阀单元的第一和第三流动通道进入第二涡轮。当阀打开时，进入第一涡轮的排气的绝大部分绕过第一涡轮的涡轮叶轮并且流动通过阀单元的第二和第三流动通道进入第二涡轮。当阀部分地打开时，一些排气经过第一涡轮的涡轮叶轮而排气的其余部分绕过第一涡轮的涡轮叶轮，这两个流在阀单元的第三流动通道中汇合到一起并且流入第二涡轮。

附图说明

已经从总体上描述了本公开，现在将对附图进行参考，附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明一个实施例的包括涡轮增压器和旋转阀单元的组件的透视图；

图2是图1的组件的侧视图，局部以剖面示出；

图3是图1的组件的另一透视图；

图4是被包括在图1的组件中的旋转阀单元的轴向剖视图；

图5是根据本发明另一个实施例的包括涡轮增压器和旋转阀单元的组件的透视图；

图6是图5的组件的侧视图；

图7是图5的组件的侧视图，局部以剖面示出；

图8是图5的组件中使用的旋转阀单元的透视图；

图9是图8的旋转阀单元的轴向剖视图；

图10是图8的旋转阀单元的另一轴向剖视图；

图11是根据本发明又一个实施例的旋转阀单元的透视图；

图12是图11的旋转阀单元的侧视图；

图13是图11的旋转阀单元的轴向剖视图，阀被示出是打开的；并且

图14是类似于图13的视图，阀被示出是关闭的。

具体实施方式

现在将在后文参照附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本发明的一些但非全部实施例。实际上，这些发明可以具体体现为许多不同形式并且不应被理解为限于本文描述的实施例；相反，所提供的这些实施例使得本公开将会满足相关法律要求。遍及附图，相同的数字表示相同的元件。

图1和图2示出了根据本发明一个实施例的涡轮增压器组件20。涡轮增压器组件20包括涡轮增压器，图1和图2示出了该涡轮增压器的基本部件，但是为了图示的简明起见省略了涡轮增压器的一些部分。具体地，图1和图2示出了压缩机叶轮22连结到轴24的一端，轴24的另一端连结到涡轮叶轮26。图1和图2仅仅示意性地示出了压缩机叶轮22和涡轮叶轮26的各自的涡卷。将会意识到的是，这些图中省略了压缩机壳体、中心壳体（以及用于轴24的相关联轴承）和涡轮增压器的涡轮壳体。涡轮增压器组件20还包括旋转阀单元30，旋转阀单元30联接到涡轮增压器的涡轮，用于调节通过涡轮的排气流。

具体参照图2至图4，旋转阀单元30包括阀壳体组件，阀壳体组件包括主壳体32和壳体插件34。主壳体32限定了穿过主壳体从其第一侧32a延伸到其第二侧32b的通道。壳体插件34包括大致管状构件，其布置在主壳体的通道中，使得壳体插件34的内部限定了中心流动通道36，并且壳体插件34的外表面和主壳体32的内表面之间的环形空间限定了围绕中心流动通道36的环形流动通道38。

阀单元30还包括静止阀座42和旋转阀构件44，旋转阀构件44与阀座邻接接合。阀座42和阀构件44布置在主壳体22和壳体插件34之间的环形空间中。由主壳体32限定的台肩防止阀构件44轴向地向上游移动，然而在操作期间，排气压力沿下游方向推阀构件44。阀构件44未被主壳体约束，而是能够绕其轴线自由旋转并且抵靠阀座42轴向地移动。阀座42被防止轴向地、径向地或旋转地运动。阀座42的上游面的径向外边缘部分（即图4中的左手面）邻接由主壳体32限定的台肩，并且上游面的径向内边缘部分邻接由壳体插件34限定的台肩，由此将阀座设置在由这些台肩确定的准确的轴向位置。

阀座42是大致平坦的环形或环状构件，具有绕阀座的圆周周向地间隔开的多个孔口43，孔口43在阀座的上游和下游面之间大致轴向地延伸。孔口43可绕阀座的圆周均匀或非均匀地间隔。

旋转阀构件44是大致平坦的环形或环状构件，具有绕阀构件的圆周周向地间隔开的多个孔口45（图3），孔口45在阀构件的上游和下游面之间大致轴向地延伸。孔口45可绕阀构件的圆周均匀或非均匀地间隔。阀构件中的孔口45的数量和间距可以与阀座中的孔口43的数量和间距相同。然而，如下面进一步描述的，孔口45的不均匀间距也是可能的并且在某些情况下可能是有利的；此外，孔口43和45的间距不必须是相同的，并且在一些情况下，不同的间距可能是有利的。阀构件44具有基本圆柱形的外边缘46和基本圆柱形的内边缘48，外边缘和内边缘46、48关于阀构件的中心纵轴线是共轴的，该中心纵轴线也与阀座42的中心纵轴线基本重合。主壳体32和壳体插件34二者限定用于旋转阀构件44的外边缘和内边缘46、48的基本圆形支承面，并且它们之间具有间隙，使得阀构件可以绕其中心纵轴线在一个方向或相反方向上旋转，以便改变阀构件孔口45和阀座孔口43之间的对准度，如下面进一步描述的。

阀构件44还限定缝槽或开口50以接收L形驱动臂60的远端62，L形驱动臂60刚性地固定到旋转驱动构件70的远（径向内）端。旋转驱动构件70穿过安装在孔33内的衬套，孔33限定在主壳体32中（见图4），孔33与环形流动通道38连接。旋转驱动构件70的近（径向外）端位于主壳体32的外侧且刚性地固定到连杆80。致动器90被设置成使旋转驱动构件70旋转。致动器90被支架92固定到阀壳体32。连杆80具有连接构件82（图3），连接构件82从旋转驱动构件70的旋转轴线偏移且可以联接到致动器90的致动器杆，使得致动器杆的伸出导致连杆80使旋转驱动构件70在一个方向上旋转并且致动器杆的缩回导致连杆使旋转驱动构件在相反方向上旋转。结果，固定到旋转驱动构件70的远端的驱动臂60进而导致阀构件44绕其轴线在一个方向或相反方向上旋转。

特别地参照图4，阀座42中的孔口43的每一个具有围绕其的凸起垫49。垫49邻接阀构件44的平坦表面并且充当密封件以帮助密封阀构件和阀座之间的界面。所提供的凸起垫49减少了阀座42与旋转阀构件44摩擦接触的总表面面积，从而减少了致动系统为了使阀构件旋转所必须克服的总摩擦力。

如图1和图2所示，阀单元30联接到涡轮增压器的涡轮，使得已经经过涡轮叶轮的排气流动穿过阀单元的中心流动通道36。涡轮的旁通通道（未示出）连接到阀单元的环形流动通道38。当阀单元30关闭（即阀座孔口43和阀构件孔口45之间没有重叠）时，防止通过环形流动通道38的流动，并且相应地，进入涡轮壳体的所有排气必须流动通过涡轮叶轮26然后通过阀单元的中心流动通道36。当阀单元完全打开（即孔口43和45之间存在最大的重叠）时，排气可流动通过环形流动通道38，因此进入涡轮壳体的排气的绝大部分将会经由旁通通道和环形流动通道38绕过涡轮。当阀单元部分地打开时，一些排气可经过涡轮叶轮并且其余排气绕过涡轮叶轮。

阀单元30的壳体32限定了安装凸缘40，安装凸缘40具有用于紧固件的孔41，以便将阀单元安装在诸如发动机气缸盖的另一部件上。

图1至图4所示的以及上面描述的布置结构尤其适合于“直列”涡轮增压器/发动机装置，其中，涡轮旁通通道构造成沿轴向方向（即沿与涡轮叶轮出口流相同的方向）引导旁通流，并且其中，催化转化器（未示出）也具有直列取向，使得排气沿轴向方向流入催化转化器中。在该轴向直列设计中，总体发动机布局具有水平取向的催化转化器，其定位成尽可能靠近涡轮出口凸缘，使得涡轮叶轮出口流和来自旋转阀单元的旁通流二者均被用于优化催化剂点火响应（light-off response）。

图5至图10示出了本发明的另一实施例。与上述布置结构相比，图5至图10所示的布置结构尤其适合于具有竖直取向的催化转化器的涡轮增压器/发动机装置，该催化转化器位于涡轮入口涡卷处或发动机排气歧管出口处。图5至图7示出了涡轮增压器组件120，涡轮增压器组件120包括涡轮增压器，图5-7示出了该涡轮增压器的基本部件，但是为了图示的简明起见省略了涡轮增压器的一些部分。具体地，图5-7示出了压缩机叶轮122连结到轴124的一端，轴124的另一端连结到涡轮叶轮126。图5-7仅仅示意性地示出了压缩机叶轮122和涡轮叶轮126的各自的涡卷。将会意识到的是，这些图中省略了压缩机壳体、中心壳体（以及用于轴124的相关联轴承）和涡轮增压器的涡轮壳体。涡轮增压器组件120还包括旋转阀单元130，旋转阀单元130联接到涡轮增压器的涡轮，用于调节通过涡轮的排气流。

具体参照图8至图10，旋转阀单元130包括阀壳体132，阀壳体132关于通过壳体的流动方向具有第一侧132a和相对的第二侧132b。阀壳体132包括部分133（如下面进一步描述的，部分133的目的是收集涡轮叶轮出口流），部分133限定第一（或主）通道134，第一（或主）通道134的入口侧邻近于阀壳体132的第一侧132a，并且第一（或主）通道134的出口侧位于壳体132的第一侧132a和第二侧132b之间。壳体132还包括大致管状部分135（如下面进一步描述的，大致管状部分135的目的是收集涡轮叶轮旁通流），大致管状部分135限定邻近于第一通道134的第二（或旁通）通道136。第二通道136的入口侧邻近于壳体的第一侧132a，并且第二通道136的出口侧位于第一侧132a和第二侧132b之间。壳体132还包括部分137，部分137限定第三通道138，第三通道138的入口侧邻近于第一和第二通道134和136的出口侧，并且第三通道138的出口侧邻近于壳体132的第二侧132b。因此，第一、第二和第三通道134、136、138布置成大致“Y”形构造，使得经过第一和第二通道134和136的两个流动流在它们进入第三通道138时汇合到一起并且作为单个流动流离开第三通道138的出口侧。该布置结构允许简单且直接地连接到催化转化器（减小润湿表面面积和相关联的管道体积，由此导致更快的催化剂加热，降低噪声灵敏度并且提高整个装置的机械耐用性）。

阀单元130还包括静止阀座142和旋转阀构件144，旋转阀构件144与阀座邻接接合。阀座142和阀构件144布置在管状壳体部分135的内部空间中。阀座142邻接由壳体部分135限定的台肩，并且保持环139防止阀座142移动远离台肩，保持环139被固定（例如通过压配合）在壳体部分135的开口中，然而在操作期间，排气压力沿下游方向推阀座142（和阀构件144）。阀构件144被俘获在阀座142和保持环139的凸缘或台肩之间，但是能够绕其轴线自由旋转并且抵靠阀座142轴向地移动。如图9和图10最佳示出的，阀构件144限定中心支承孔径，其接收阀座142的突出毂部分。毂部分在支承孔径中的接合将阀座和阀构件相对于彼此保持为共轴地定位并且允许阀构件绕它们的公共轴线旋转。

阀座142是大致平坦的盘形构件，具有绕阀座的圆周周向地间隔开的多个孔口143（图10），孔口143在阀座的上游和下游面之间大致轴向地延伸。孔口143可绕阀座的圆周均匀或非均匀地间隔。

旋转阀构件144是大致平坦的盘形构件，具有绕阀构件的圆周周向地间隔开的多个孔口145（图8），孔口145在阀构件的上游和下游面之间大致轴向地延伸。孔口145可绕阀构件的圆周均匀或非均匀地间隔。阀构件中的孔口145的数量和间距可以与阀座中的孔口143的数量和间距相同。然而，如下面进一步描述的，孔口145的不均匀间距也是可能的并且在某些情况下可能是有利的；此外，孔口143和145的间距不必须是相同的，并且在一些情况下，不同的间距可能是有利的。

阀构件144还限定缝槽或开口150（图8）以接收L形驱动臂160的远端162，L形驱动臂160刚性地固定到旋转驱动构件170的远（径向内）端。旋转驱动构件170穿过安装在孔内的衬套，该孔限定在壳体132中（图9）。旋转驱动构件170的近端位于壳体132的外侧且刚性地固定到连杆180。连杆180具有连接构件182，连接构件182从旋转驱动构件170的旋转轴线偏移且可以联接到致动器190的致动器杆，使得致动器杆的伸出导致连杆180使旋转驱动构件170在一个方向上旋转并且致动器杆的缩回导致连杆使旋转驱动构件在相反方向上旋转。结果，固定到旋转驱动构件170的远端的驱动臂160进而导致阀构件144绕其轴线在一个方向或相反方向上旋转。

特别地参照图10，阀座142中的孔口143的每一个具有围绕其的凸起垫149。垫149邻接阀构件144的平坦表面并且充当密封件以帮助密封阀构件和阀座之间的界面。所提供的凸起垫149减少了阀座142与旋转阀构件144摩擦接触的总表面面积，从而减少了致动系统为了使阀构件旋转所必须克服的总摩擦力。

如图7所示，阀单元130联接到涡轮增压器的涡轮，使得已经经过涡轮叶轮126的排气被供给到阀单元的第一（或主）流动通道134中。涡轮的旁通通道（未示出）连接到阀单元的第二（或旁通）流动通道136。当阀单元130关闭（即阀座孔口143和阀构件孔口145之间没有重叠）时，防止通过第二流动通道136的流动，并且相应地，进入涡轮壳体的所有排气必须流动通过涡轮叶轮126然后通过阀单元的第一流动通道134。当阀单元完全打开（即孔口143和145之间存在最大的重叠）时，排气可流动通过第二流动通道136，因此进入涡轮壳体的排气的绝大部分将会经由旁通通道和第二流动通道136绕过涡轮。当阀单元部分地打开时，一些排气可经过涡轮叶轮并且其余排气绕过涡轮叶轮。

阀单元130的壳体132限定了安装凸缘140，安装凸缘140具有用于紧固件的孔141，以便将阀单元安装在诸如发动机气缸盖的另一部件上。替代地，壳体132可以作为铸件完全一体地结合到涡轮壳体入口中。

图11至图14示出了根据本发明另一实施例的阀单元230。与上述阀单元130一样，阀单元230尤其适合于具有竖直取向的催化转化器的涡轮增压器/发动机装置，该催化转化器位于涡轮入口涡卷处或发动机排气歧管出口处。然而，上面针对阀单元130描述的装置不同，适用于阀单元230的涡轮增压器/发动机装置具有用于涡轮叶轮出口流的单独的管道。因此，阀单元230仅仅处置旁通流。就其总体构造而言，阀单元230类似于上述阀单元30。主要区别在于阀单元230包括阀座242和阀构件244，阀座242和阀构件244的每一个具有两组孔口。特别地，阀座242（图13和图14最佳地示出）是大致平坦的盘形构件，具有绕阀座的圆周周向地间隔开的多个孔口243a和243b，所述孔口在阀座的上游和下游面之间大致轴向地延伸。孔口243a位于距阀座242的中心相对较大的半径处，并且孔口243b位于距阀座的中心相对较小的半径处。在所示实施例中，孔口243a绕阀座的圆周均匀地间隔，并且孔口243b也均匀地间隔（但具有与孔口243a的间距不同的间距），但是如下面进一步描述的，孔口的不均匀间距也是可能的并且在某些情况下可能是有利的。

旋转阀构件244是大致平坦的盘形构件，具有绕阀座的圆周周向地间隔开的多个孔口245a和245b，所述孔口在阀构件的上游和下游面之间大致轴向地延伸。孔口245a位于距阀构件244的中心相对较大的半径处，并且孔口245b位于距阀构件的中心相对较小的半径处。在所示实施例中，孔口245a绕阀构件的圆周均匀地间隔，并且阀构件中的孔口245a的数量和间距与阀座中的孔口243a的数量和间距相同。然而，如下面进一步描述的，孔口245a的不均匀间距也是可能的并且在某些情况下可能是有利的；此外，孔口243a和245a的间距不必须是相同的，并且在一些情况下，不同的间距可能是有利的。类似地，在所示实施例中，孔口245b绕阀构件的圆周均匀地间隔，并且阀构件中的孔口245b的数量和间距与阀座中的孔口243b的数量和间距相同。

特别地参照图13和图14，阀座242中的孔口243a和243b的每一个具有围绕其的凸起垫249。垫249邻接阀构件244的平坦表面并且充当密封件以帮助密封阀构件和阀座之间的界面。所提供的凸起垫249减少了阀座242与旋转阀构件244摩擦接触的总表面面积，从而减少了致动系统为了使阀构件旋转所必须克服的总摩擦力。

如果期望或需要的话，在具体应用中，阀单元30、130和230中的在彼此上面相对滑动的部件的表面可以用减少表面磨损的摩擦/磨损涂层涂覆。例如，凸起垫49、149、249和/或所述垫所接触的阀构件44、144、244的表面可以被涂覆。可以被涂覆的其它表面包括L形驱动臂90、190的端部和/或驱动臂的端部所接触的阀构件44、144、244的表面。磨损涂层可以由各种材料形成，包括铝扩散涂层、镍硼涂层或者陶瓷涂层（例如，氮化硅）。为了避免材料从一个表面向邻接表面的转移，优选地，两个表面用不同材料涂覆。

如本文所描述的根据本发明的旋转阀单元能够对于涡轮增压器领域的各种应用进行修改。例如，如本文所描述的旋转阀单元可用在两级涡轮增压器布置结构中，该两级涡轮增压器布置结构具有高压（HP）涡轮增压器和低压（LP）涡轮增压器，高压（HP）涡轮增压器的涡轮可从发动机的排气歧管接收排气，低压（LP）涡轮增压器的涡轮与HP涡轮串行布置。该旋转阀单元可布置成使得其是可控的以允许排气或者从排气歧管前进到HP涡轮并且接着在已经经过HP涡轮之后前进到LP涡轮，或者绕过HP涡轮并且从排气歧管直接前进到LP涡轮。这这种布置结构中，HP涡轮可以是“无废气门”涡轮。旋转阀单元可以一体地形成到LP涡轮入口中。

具有前面的描述和相关附图所提供的教导的益处，本发明所属领域的技术人员将会想到本文所阐述的本发明的许多修改和其他实施例。因此，应当理解的是，本发明并不限于所公开的特定实施例，修改和其他实施例将意图被包括在所附权利要求书的范围内。尽管本文使用了特定术语，但是它们仅以一般性且描述性的意义使用，并非出于限制性目的。

Claims (7)

1.一种涡轮增压器组件，包括：

压缩机，所述压缩机具有固定到轴的一端的压缩机叶轮；

涡轮，所述涡轮具有固定到所述轴的相对端的涡轮叶轮；

旋转阀单元，包括：

       阀壳体组件，所述阀壳体组件在其内限定第一流动通道和第二流动通道，所述第一和第二流动通道彼此分开；

       布置在所述阀壳体的第二流动通道中的旋转阀构件和固定阀座，所述阀构件相对于轴线与所述阀座共轴地布置，所述阀构件限定多个周向间隔的阀构件孔口并且所述阀座限定多个周向间隔的阀座孔口，所述阀构件布置成抵靠所述阀座并且能够绕所述轴线旋转以便选择性地改变所述阀构件孔口和所述阀座孔口之间的对准度，从限定所述阀的关闭条件的不对准到限定所述阀的打开条件的至少部分对准，其中，在所述阀的打开条件中，所述阀构件和所述阀座布置成使得流过所述旋转阀单元的流体的压力沿着将所述阀构件推靠所述阀座的方向作用在所述阀构件上，

所述旋转阀单元与所述涡轮联接，使得已经经过所述涡轮叶轮的排气被供给到所述旋转阀单元的第一流动通道中并且已经绕过所述涡轮叶轮的排气被供给到所述旋转阀单元的第二流动通道中。

2.如权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述阀构件和所述阀座中的一个包括围绕其内的各自孔口的凸起垫，所述垫与所述阀构件和所述阀座中的另一个的基本平坦表面接触，从而提供所述阀构件和所述阀座之间的密封。

3.如权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述阀壳体组件包括主壳体和安装在所述主壳体内的大致管状壳体插件，通过所述壳体插件的中心通道限定了所述第一流动通道，所述主壳体和所述壳体插件之间的大致环形空间限定了所述第二流动通道。

4.如权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述阀壳体组件具有第一侧和关于通过所述旋转阀单元的流动方向的相对的第二侧，其中，所述阀壳体组件包括限定所述第一流动通道的第一部分和限定所述第二流动通道的第二部分，其中，所述第一和第二流动通道的入口侧定位成邻近于所述阀壳体组件的第一侧，并且所述第一和第二流动通道的出口侧位于所述阀壳体组件的第一和第二侧之间，并且其中，所述阀壳体组件还包括限定第三流动通道的第三部分，所述第三流动通道的入口侧邻近于所述第一和第二流动通道的出口侧，并且所述第三流动通道的出口侧邻近于所述阀壳体组件的第二侧，所述第一和第二流动通道布置成供给到所述第三流动通道中，由此，流体经由所述第一和第二流动通道的入口侧进入所述旋转阀单元并且经由所述第三流动通道的出口侧离开所述旋转阀单元。

5.如权利要求4所述的涡轮增压器组件，其中，所述阀座包括平坦的盘形构件，并且所述阀构件包括平坦的盘形构件。

6.如权利要求5所述的涡轮增压器组件，还包括旋转驱动构件和驱动臂，所述旋转驱动构件被可旋转地保持在孔中，所述孔限定在所述阀壳体组件中，所述驱动臂的一端固定到所述旋转驱动构件并且所述驱动臂的相对端与所述阀构件接合，使得所述旋转驱动构件的旋转导致所述驱动臂枢转并由此使所述阀构件绕所述轴线旋转。

7.如权利要求6所述的涡轮增压器组件，还包括与所述旋转驱动构件联接的致动器。

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