CN106640349B - 加载的涡轮增压器涡轮废气门控制连杆接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及加载的涡轮增压器涡轮废气门控制连杆接头。组件能够包括:涡轮外壳,其包括孔、废气门座和延伸到废气门座的废气门通路;至少部分安置在孔中的衬套;至少部分地由衬套接收的可旋转的废气门轴;废气门塞,其从废气门轴延伸;操作性地联接到废气门轴的控制臂;操作性地联接到控制臂的控制联杆;和联接到控制臂且联接到控制联杆的偏压元件。

Description

加载的涡轮增压器涡轮废气门控制连杆接头
相关申请
本申请主张2015年8月20日提交的具有序列号第62/207,430号的美国临时申请的优先权和权益,且本申请通过引用在本文中合并2014年3月3日提交的具有序列号第14/194,909的美国专利申请,以及通过引用在本文中合并2014年3月3日提交的具有序列号第14/194,913的美国专利申请。
技术领域
本文所公开的主题大体涉及用于内燃发动机的涡轮机,且更具体地涉及涡轮废气门。
背景技术
涡轮废气门通常是阀(例如,废气门或废气门阀),其能够控制为选择性地允许至少一些排气绕过涡轮。在内燃发动机的排出气体驱动涡轮且该涡轮能够驱动压缩机以便提高通向内燃发动机的入口压力(例如,如在涡轮增压器中)的情况中,废气门提供控制升压压力的手段(例如,通过使排出气体的至少一部分通过废气门)。
所谓的内部废气门的特征能够在于其至少部分地整合在涡轮外壳内。内部废气门通常包括挡板阀(例如,塞或提升阀)、曲柄臂、轴或杆和致动器,所述制动器能够联接到联接至曲柄臂的控制连杆,该曲柄臂可被认为是该控制连杆的一部分。废气门的塞通常包括平坦盘形表面,其抵靠围绕排气旁通开口安放的平坦座(例如,阀座或废气门座)放置,但是各种塞可包括延伸进入排气旁通开口内(例如,越过废气门座的平面)的突伸部分。
用于各种内燃发动机应用的废气门部件可特别令人关注,其中,操作温度和/或排气脉动水平能够相当显著。例如,响应于与内燃发动机和/或车辆的操作关联的排气脉动和/或其它震动可生成噪声。如本文中所述的,废气门和废气门相关部件的各种示例可提供噪声的减少等。
附图说明
当结合附图中所示的示例时,通过参考以下详细描述可以更加完整地理解本文中所述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等价物,附图中:
图1是涡轮增压器和内燃发动机连同控制器的绘图;
图2是包括废气门的组件的示例的一系列视图;
图3是包括废气门的组件的示例的剖视图;
图4是偏压构件的示例、包括偏压构件的组件的示例和关于偏压构件的脱离和接合取向的组件的示例的一系列视图;
图5是包括偏压机构的示例的组件的示例的视图;
图6是图示关于各种力的示例的控制杆的各种自由度的示例的绘图;
图7是图示偏转的示例的组件的示例的一系列视图;
图8是图7的组件的部分的一系列视图;
图9是组件的示例的视图;
图10是图9的组件的一部分的视图;
图11是图9的组件的一部分的视图;
图12是组件的示例的一部分的视图;
图13是组件的示例的一部分的视图;
图14是组件的示例的一部分的视图;
图15是组件的部分的示例的一系列视图;
图16是弹簧的示例的一系列视图;
图17是弹簧的示例的一系列视图;
图18是组件的示例的视图;
图19是组件的示例的一系列视图;
图20是组件的示例的一部分的视图;
图21是组件的示例的视图;
图22是图22的组件的示例的另一视图;
图23是组件的示例的视图;以及
图24是图23中的组件的示例的另一视图。
具体实施方式
涡轮增压器经常用于增加内燃发动机的输出。参考图1,作为示例,系统100能够包括内燃发动机110和涡轮增压器120。如图1中所示,系统100可为车辆101的一部分,其中,系统100安置在发动机舱中且连接到排气导管103,其将排气引导到例如位于乘客舱105后方的排气出口109。在图1的示例中,可提供处理单元107以处理排气(例如,以经由分子的催化转化来减少排放物等)。
如图1中所示,内燃发动机110包括发动机机体(block)118,其装纳操作性地驱动轴112(例如,经由活塞)的一个或多个燃烧室以及提供用于通向发动机机体118的空气的流动路径的进气端口114和提供用于来自发动机机体118的排气的流动路径的排气端口116。
涡轮增压器120能够作用为从排气提取能量,以及向进气提供能量,进气可与燃料组合以形成燃烧气体。如图1中所示,涡轮增压器120包括空气入口134、轴122、用于压缩机叶轮125的压缩机外壳组件124、用于涡轮叶轮127的涡轮外壳组件126、另一外壳组件128和排气出口136。外壳128可称为中心外壳组件,因为其安置在压缩机外壳组件124和涡轮外壳组件126之间。轴122可为包括多种部件的轴组件。轴122可由安置在外壳组件128中(例如,在由一个或多个孔壁限定的孔中)的轴承系统(例如,(多个)轴颈轴承、(多个)滚动元件轴承等)可旋转地支撑,使得涡轮叶轮127的旋转引起压缩机叶轮125的旋转(例如,因为由轴122可旋转地联接)。作为示例,中心外壳旋转组件(CHRA)能够包括压缩机叶轮125、涡轮叶轮127、轴122、外壳组件128和各种其它部件(例如,安置在压缩机叶轮125和外壳组件128之间的轴向位置处的压缩机侧板)。
在图1的示例中,可变几何形状组件129示出为部分安置在外壳组件128和外壳组件126之间。这种可变几何形状组件可包括导叶或其它部件,以改变通往涡轮外壳组件126中的涡轮叶轮空间的通路的几何形状。作为示例,可提供可变几何形状压缩机组件。
在图1的示例中,废气门阀(或者仅废气门)135定位成靠近涡轮外壳组件126的排气入口。能够控制废气门阀135以允许来自排气端口116的至少一些排气绕过涡轮叶轮127。各种废气门、废气门部件等可应用于常规固定喷嘴涡轮、固定导叶喷嘴涡轮、可变喷嘴涡轮、双涡流涡轮增压器等。
在图1的示例中,还示出排出气体再循环(EGR)导管115,其可以可选地提供为带有一个或多个阀117,例如以允许排气流动到压缩机叶轮125上游的位置。
图1还示出用于排气到排气涡轮外壳组件152的流动的示例布置150和用于排气到排气涡轮外壳组件172的流动的另一示例布置170。在布置150中,气缸盖154包括在其内的通路156,以将排气从气缸引导到涡轮外壳组件152,同时在布置170中,歧管176提供例如在没有任何分离的情况下,涡轮外壳组件172在排气管道的中间长度处的安装。在示例布置150和170中,涡轮外壳组件152和172可配置成用于与废气门、可变几何形状组件等一起使用。
在图1中,控制器190的示例示出为包括一个或多个处理器192、存储器194和一个或多个接口196。这种控制器可包括诸如发动机控制单元(ECU)、发动机管理单元(EMU)等的电路的电路。如本文所描述的,各种方法或技术可以可选地结合控制器,例如通过控制逻辑实施。控制逻辑可取决于一个或多个发动机操作状态(例如,涡轮每分钟转数rpm、发动机每分钟转数rpm、温度、负载、润滑、冷却等)。例如,传感器可经由该一个或多个接口196向控制器190传输信息。控制逻辑可依赖于这种信息,且相应地,控制器190可输出控制信号以控制发动机操作(例如,可选地经由涡轮增压器控制)。
控制器190可包括用于控制润滑剂流动、温度、可变几何形状组件(例如,可变几何形状压缩机或涡轮)、废气门(例如,经由致动器)、电动马达或与发动机关联的一个或多个其它部件、(一个或多个)涡轮增压器等中的一者或多者的电路。作为示例,涡轮增压器120可包括一个或多个致动器和/或一个或多个传感器198,其可例如联接到控制器190的一个或多个接口196。作为示例,废气门135可由控制器控制,该控制器包括能够响应于电气信号、压力信号等的接收的致动器。作为示例,用于废气门的致动器可为机械致动器,例如,其可在不需要电力的情况下操作(例如,考虑配置成响应于经由导管供应的压力信号的机械致动器)。作为示例,用于废气门的致动器可为电气致动器。作为示例,用于废气门的致动器可为旋转电气致动器(REA),其包括电动马达,其能够使轴旋转以例如使操作性地联接到废气门的控制连杆运动。
图2示出组件200的示例,其包括致动器201、致动杆202、致动器联杆(link)203(例如,控制联杆)、中心外壳207(例如,以装纳用于涡轮增压器轴等的一个或多个轴承等)、压缩机外壳209、包括孔212的涡轮外壳210、螺旋壁215(例如,其部分限定涡壳)、排出气体出口开口216、延伸到废气门座226的废气门壁223和排气腔室230。
在图2的示例中,涡轮外壳210可为单件式外壳或多件式外壳。作为示例,涡轮外壳210可以是铸造部件(例如,经由砂铸或其它铸造工艺 成型)。如图所示,涡轮外壳210包括各种壁,其能够限定诸如孔212、涡轮叶轮开口、气体排气出口开口216、腔室230等的特征。具体地,废气门壁223限定与入口导管流体连通的废气门通路,其中,废气门控制连杆240的一部分与废气门臂和塞250配置成用于打开和关闭废气门通路(例如,用于使排气通过废气门)。废气门控制连杆260的其它部分例如经由联接件262操作性地联接到致动器201,联接件262将致动器联杆203联接到致动杆202(例如,线性或轴向平移的致动杆)。
在图2的示例中,废气门控制连杆240的部分包括衬套242(其尺寸适合于由涡轮外壳210的孔212接收)、控制臂244和栓246,且废气门臂和塞250包括轴252、轴端部253、臂254和塞256。如图所示,衬套242安置在孔212和轴252之间,例如以支撑轴252的旋转,以便将腔室230从外部空间等密封(例如,以减少排气的泄漏)。孔212、衬套242和轴252中的每一个均可由一个或多个直径以及一个或多个长度(例如,轴向长度)限定。
作为示例,组件200可例如经由凸缘装配到排出气体导管或内燃发动机的其它部件(参见,例如图1的示例),使得经由入口导管接收排气,入口导管可将排气引导到涡壳(例如,或者多个涡壳),其可至少部分由螺旋壁215限定。作为示例,涡壳(例如,或者多个涡壳)可将排出气体引导(例如,经由一个或多个喷嘴)到安置在涡轮外壳210中的涡轮叶轮,其中,排出气体可在由涡轮外壳210部分限定的涡轮叶轮空间中流动和膨胀。排出气体可然后通过流动到腔室230来离开涡轮叶轮空间,且然后经由排出气体出口开口216离开涡轮外壳210。
至于废气门,在致动(例如,由操作性地联接到栓246的致动器联杆203)控制连杆240时,可使废气门臂和塞250旋转,使得所接收的排气的至少一部分能够在由废气门壁223限定的废气门通路中流动,经过废气门座226且进入腔室230,而不是通过喷嘴到达涡轮叶轮空间。排气中通过废气门的部分可然后经由排出气体出口开口216离开涡轮外壳210(例如,且传到车辆的排气系统,被部分再循环等)。
作为示例,控制连杆240的部分可施加力,该力作用为迫使塞256沿朝向废气门座226的方向运动。例如,致动器201可包括偏压机构(例如,弹簧等),其施加力,该力可被至少部分地可控地克服,以便使塞256远离废气门座226旋转(例如,用于通过废气门)。作为示例,致动器201可安装于组件200。作为示例,致动器201可为线性致动器,例如,以便使致动杆202沿轴线运动。取决于塞、轴、控制连杆和这种杆的取向,为了将塞维持在关闭位置,杆可施加向下的力(例如,如在图2的示例中那样远离控制连杆),或者杆可施加向上的力(例如,朝向控制连杆)。例如,在控制连杆240的部分的控制臂244(例如,和栓246)定向在相对于轴252与塞256相同的“侧”上时,施加到控制臂244(例如,经由栓246)的向下的力可作用为将塞256维持在相对于废气门座226的关闭位置中;而且,例如在塞和控制臂之间存在近似180度的跨度的情况中,施加到控制臂的向上的力可作用为将塞维持在相对于废气门座的关闭位置中。
作为示例,在组件中实施旋转致动器的情况中,旋转栓(例如,轴、销等)的旋转可沿顺时针方向或逆时针方向,以引起废气门的塞相对于废气门座(例如,取决于部件的取向)打开或关闭或者关闭或打开。
作为示例,可偏压致动器201的致动杆202以在控制连杆240的部分上施加力,其引起控制连杆240的部分在塞256上施加力,使得塞256抵靠废气门座226安放。在这种示例中,致动器201可至少部分克服偏压致动杆202的力,使得轴252使塞256远离废气门座旋转。例如,在图2中,为了启动废气门,整个塞256围绕轴252的轴线旋转且远离废气门座226运动(例如,没有塞256的任何部分沿进入由废气门座226限定的废气门开口的方向运动)。作为示例,可由排气压力促进塞256的运动离开。例如,在关闭位置中,塞256经受压力差,其中,压力在塞256下方更高,且在塞256上方更小。在这种示例中,塞256下方的压力沿与经由控制连杆240的部分施加到塞256的关闭力的方向相反的方向起作用(例如,压力差作用为朝向开口位置偏压塞256)。因此,施加于塞256的关闭力应当克服来自塞256下方的压力。进一步地,在轴252可包括一些游隙(例如,轴向游隙等)的情况中,施加于塞256的关闭力可引起塞256相对于废气门座226运动。
在图2的示例中,可对齐孔212、衬套242和轴252的轴线(例如,从而限定共同轴线),然而,在组装、操作等期间,可出现一些失准。例如,随着时间变化,各种部件(例如,塞、臂、轴、孔、衬套等)之间的空隙能够改变。能够引起这种改变的力包括气动激振、高温、温度周期变化(例如,小于-20℃到大于1000℃的温度)、化学侵蚀、摩擦、材料的恶化等。出于至少前述的原因,可能难以在排气涡轮组件的寿命期间内维持废气门开口的有效密封。至于温度,在高温下的问题大体上包括磨损和功能的丧失,以及因此泄漏、可控性的缺乏或泄漏和不可控性的组合。
在图2的示例中,致动器201安装在距涡轮外壳210一定距离处,其能够例如减少致动器暴露于流动到涡轮外壳210且通过涡轮外壳210的排出气体的热能。然而,如图所示,控制臂244附接到轴252且因此可经由来自轴252的热能的传导而被至少部分地加热,其中,轴252的至少一部分直接暴露于排出气体(例如,在腔室230中、在孔212中等)。进一步地,用于热能的传导路径可存在,该路径从塞256经由臂254到达轴252。在图2的示例中,在组件200的操作期间,控制连杆240的部分能够暴露于热能,该热能大于致动器201可能暴露于的热能的水平,且大于控制连杆260的部分可能暴露于的热能的水平。在这种示例中,当与控制连杆260的部分(例如,“冷”部分)相比较时,在控制连杆240的部分(例如,“热”部分)处关于热膨胀/收缩、磨损、噪声等的问题可更加突出。
图3示出组件300的示例,其包括不同于图2的组件200的废气门臂和塞250的废气门臂和塞350。具体地,废气门臂和塞350包括塞356,其包括实质上半球形壳体部分。作为示例,废气门臂和塞350可为整体式部件(例如,可选地与轴352为整体(unitary))。
在图3的示例中,组件300包括涡轮外壳310,其包括安装凸缘311、孔312、入口导管313、涡轮叶轮开口314(例如,用于接收涡轮叶轮的至少一部分)、螺旋壁315、排出气体出口开口316、护罩壁320、喷嘴321、由螺旋壁315部分地形成的涡壳322、限定(例如,至少部分地)废气门通路325的废气门壁323,其中,废气门壁323延伸到可以是废气门通路325和排气腔室330之间的接口的废气门座326。
在图3的示例中,涡轮外壳310可以是单件式外壳或多件式外壳。作为示例,涡轮外壳310可为铸造部件(例如 ,经由砂铸或其它铸造工艺成型)。涡轮外壳310包括各种壁,其能够限定诸如孔312、涡轮叶轮开口314、排出气体出口开口316、腔室330等的特征。具体地,废气门壁323至少部分地限定废气门通路325,其与入口导管313流体连通,其中,废气门控制连杆340与废气门臂和塞350配置成用于打开和关闭废气门通路(例如,用于使排出气体通过废气门和用于不使排出气体通过废气门)。
在图3的示例中,废气门控制连杆340包括配置成用于由涡轮外壳310的孔312接收的衬套342、控制臂344和栓346,且废气门臂和塞350包括轴352、轴端部353、臂354和塞356。如图所示,衬套342安置在孔312和轴352之间,例如以支撑轴352的旋转,以作用为将腔室330从外部空间密封等。孔312、衬套342和轴352中的每一个均可由一个或多个直径以及一个或多个长度限定。例如,轴352包括直径Ds,孔312包括直径DB,同时衬套342包括内部直径Dbi和外部直径Dbo。在图3的示例中,当组装各种部件时,至于这些直径:DB>Dbo>Dbi>Ds。至于长度,轴352的长度超过衬套342的长度,衬套342的长度超过孔312的长度。这些长度可相对于轴的轴线zs、衬套轴线zb和孔轴线zB限定。如图所示,衬套342轴向地安置在轴352的肩部(例如,在臂354和轴352相交之处的臂354的面)与控制连杆340的控制臂344之间。
在图3的示例中,间隙Δz在衬套342的表面与控制臂344的表面之间示出,其允许轴352的轴向运动,例如以促进塞356相对于废气门座326的自动定心。例如,塞356可包括作用为相对于废气门座326的形状自动定心的形状。作为示例,塞356可包括环形部分,且废气门座326可包括锥形表面,使得塞356可相对于废气门座326自动定心。可通过施加力来促进自动定心,该力作用为相对于废气门座326将塞356维持在关闭位置中。
作为示例,组件300可例如经由凸缘(参见,例如,图2的凸缘211)装配到排出气体导管或内燃发动机的其它部件(参见,例如,图1的示例),使得排气经由入口导管313被接收,被引导到涡壳322。排出气体从涡壳322经由喷嘴321被引导到经由开口314安置在涡轮外壳310中的涡轮叶轮,以在由护罩壁320部分限定的涡轮叶轮空间中流动和膨胀。排出气体然后能够通过流动到腔室330而离开涡轮叶轮空间,且然后经由排出气体出口开口316离开涡轮外壳310。至于废气门,在致动(例如,由联接到栓346的致动器)控制连杆340时,可使废气门臂和塞350旋转,使得所接收的排出气体的至少一部分能够在废气门通路325(例如,如由废气门壁323至少部分地限定)中流动,经过废气门座326且进入腔室330,而不是通过喷嘴321到达涡轮叶轮空间。排出气体的通过废气门的部分可然后经由排出气体出口开口316离开涡轮外壳310(例如,且传递到车辆的排出气体系统,被部分再循环等)。
在图3的示例中,可对齐孔312、衬套342和轴352的轴线(例如,从而限定共同轴线),然而,在组装、操作等的期间,可出现一些失准。例如,随着时间变化,各种部件(例如,塞、臂、轴、孔、衬套等)之间的空隙能够改变。能够引起这种改变的力包括气动激振、高温、温度周期变化(例如,小于-20℃到大于1000℃的温度)、化学侵蚀、摩擦、材料的恶化等。出于至少前述的原因,可能难以在排气涡轮组件的寿命期间维持废气门开口的有效密封。至于温度,在高温下的问题大体上包括磨损和功能的丧失,以及因此泄漏、可控性的缺乏或泄漏和不可控性的组合。
如上所述,废气门臂和塞350不同于废气门臂和塞250。具体地,塞356不同于塞256。进一步地,臂354的形状不同于臂254的形状。在诸如组件200或组件300的组件中,由于一个或多个因素,当与废气门臂和塞250相比较时,废气门臂和塞350可增强性能、可控性、寿命等。
如上所述,作为示例,废气门臂和塞350可为整体式废气门臂和塞(例如,单体的废气门臂和塞)或者废气门臂和塞组件。
作为示例,废气门臂和塞350可具有比废气门臂和塞250更小的质量,且例如,废气门臂和塞350的质心相比于废气门臂和塞250的质心可以不同。作为示例,由于塞356的形状,其相比于塞256可以以更有益的方式气动地执行。例如,由于其形状,相比于塞256,塞356可作用为更加有效地维持其中心。作为示例,废气门臂和塞350可由于定心、减少的颤动、气动等提供关于可控性的益处。作为示例,这种益处可改善操作性地联接到废气门臂和塞350(例如,以便转变状态、维持状态等)的致动器的性能、寿命等。作为示例,这种益处可改善用于废气门臂和塞350的轴352(例如,关于孔)的密封机构(例如,一个或多个衬套等)的性能、寿命等。
如上所述,组件可包括诸如轴向间隙Δz的间隙,其可例如促进塞相对于废气门座的自动定心。然而,在塞处于打开位置的情况中,间隙可能允许例如由于来自流过塞的排出气体的力所导致的塞的运动。在排出气体脉动的情况中,这种力可能引起拍击(rattling)和噪声。例如,力可引起轴相对于孔、衬套等(例如,单独部件)可选地以往复方式(例如,考虑振动)轴向地运动,这可引起部件之间的周期性接触(可以是有害的)。
图4示出偏压凸轮400的示例,偏压凸轮400可操作性地联接到用于废气门塞的控制连杆的一部分。例如,偏压凸轮400可操作性地联接到图3的控制连杆340的控制臂344。在这种示例中,当塞356处于打开位置时,偏压凸轮400可作用为例如通过施加偏压轴352(例如,轴向地偏压轴)的偏压力来减少拍击和关联的噪声的风险。当塞356处于关闭位置时,偏压凸轮400还可例如允许一定量的轴向游隙,例如以允许塞356(例如,至少轴向地)相对于废气门座326运动(例如,以便自动定心等)。
在图4的示例中,偏压凸轮400可包括带有由表面部分地限定的开口420的基底410、偏压构件430-1和430-2以及联接构件440-1、440-2、440-3和440-4。作为示例,基底410可以是平面的(例如,参见x和y维度)且包括侧面。作为示例,开口420可由诸如相对于轴线(zs)的半径(r)的维度部分地限定。作为示例,基底410可由一个或多个厚度(例如,参见z维度)部分地限定。
作为示例,偏压凸轮400可由整件材料形成。例如,一件片材金属可被冲压且成型为偏压凸轮的形状,例如诸如在图4的示例中示出的偏压凸轮400的形状。作为示例,偏压凸轮可以是多件式部件,其可包括例如基底和可以操作性地联接到基底的诸如一个或多个弹簧、叉、延伸部等的一个或多个偏压部件或构件。
在横截面视图中,偏压构件430-1和430-2示出为从基底410向下延伸到相应端部,其可安置在近似开口420的半径的半径处。在这种配置中,开口420可接收轴,其中开口420的表面422可接触轴的表面,以及其中,偏压构件430-1和430-2的端部可能够至少轴向地相对于轴的表面运动(例如,用于向上和向下运动以施加适当的偏压力)。在横截面视图中也示出的是联接构件440-1和440-3的部分。例如,联接构件440-1和440-3可包括立板(riser)部分和面朝内的夹部分。在这种示例中,夹部分可作用为将偏压凸轮400操作性地联接到控制臂等。
作为示例,方法可包括将偏压凸轮操作性地联接到控制臂,且然后将轴操作性地联接到偏压凸轮(例如,如由偏压凸轮的开口接收)。
作为示例,至于凸轮功能,偏压构件430-1和430-2的位置可确定偏压可发生的一个或多个取向(例如,考虑限定这种位置的围绕中央轴线的角度)。例如,如果组件包括其中偏压构件430-1和430-2不接触另一部件或向其它部件施加偏压力的取向,则可认为偏压构件430-1和430-2是非偏压的(例如,非偏压位置)。然而,如果组件包括其中偏压构件430-1和430-2接触另一部件且向另一部件施加偏压力的取向,则可认为偏压构件430-1和430-2是偏压的(例如,处于偏压位置)。
作为示例,偏压构件可包括脱离取向和接合取向。作为示例,脱离取向可包括偏压凸轮的一部分和另一部件之间的空隙。作为示例,接合取向可包括偏压凸轮的一部分和另一部件之间的接触,例如,其中经由接触施加偏压力。作为示例,接合取向可包括过渡取向,例如,其中偏压凸轮的旋转导致增加的偏压力、增加的轴的轴向移位等。
作为示例,偏压凸轮可包括至少一个偏压构件,其可例如取决于组件的取向而处于脱离或非偏压位置或者接合或偏压位置。作为示例,组件的取向可由塞相对于废气门座的取向确定,例如,其可对应于操作性地联接到塞的轴的取向(例如,轴相对于孔的旋转的度数等)。
图4还示出操作性地联接到控制臂344的偏压凸轮400的示例,其中,开口420接收轴352。同样在图4的示例中示出的是衬套500,其包括与偏压凸轮400的偏压构件430-1和430-2协作的凹部510-1和510-2。作为示例,凹部510-1和510-2可例如接收偏压构件430-1和430-2的部分,同时提供轴向空隙。在这种示例中,出于轴352的轴向运动和操作性地联接到轴352的塞相对于废气门座自动定心的目的,偏压构件430-1和430-2可以能够在凹部510-1和510-2内轴向运动。
作为示例,接触可发生在偏压构件430-1和430-2与衬套500的凹部表面之间,其可以允许待施加在其间的一些量的偏压力。然而,这种偏压力的量可小于当使偏压凸轮400的偏压构件430-1和430-2运动到不与凹部510-1和510-2对齐时所实现的偏压力的量。作为示例,凹部510-1和510-2可包括至少一个曲面(例如,倾斜)侧,使得偏压构件430-1和430-2可例如以更高地跨置可施加更高的偏压力的方式(例如,考虑其中力随压缩增大的胡克(Hookean)偏压力)跨置在曲面侧上。
作为示例,组件可包括偏压凸轮,所述偏压凸轮包括至少一个偏压构件和带有至少一个特征的部件,该特征能够确定至少一个偏压构件是否施加偏压力。例如,该至少一个特征可为衬套的凹部,其能够在特定取向中,可选地在有轴向空隙的情况下接收该至少一个偏压构件,且其能够在不同的取向(例如,或多个取向)中,不接收该至少一个偏压构件或以在偏压凸轮和衬套之间施加偏压力的方式接收该至少一个偏压构件(例如,以收缩轴向游隙、减小轴向游隙等)。
作为示例,组件可包括偏压凸轮,其针对控制臂相对于衬套的一个或多个取向能够提供衬套和控制臂之间的“零空隙”,且其能够以能够允许塞相对于废气门座定心的方式提供衬套和控制臂之间的空隙(例如,其中,塞例如经由轴操作性地联接到控制臂)。在这种示例中,偏压凸轮可为弹簧,其在某些塞开口角度下施加力(例如,凸轮功能)。以这种方式,偏压凸轮可减少拍击和关联的噪声的风险,同时仍然允许塞相对于废气门座的自动定心。换言之,作为示例,偏压凸轮可选择性地作用为弹簧,如果塞打开,其能够被加载以移除控制臂和衬套之间的空隙,但是如果塞关闭则可以不被加载。作为示例,偏压凸轮可包括线性卷圈弹簧(例如,定位在控制臂和外壳之间等)。作为示例,弹簧可为金属弹簧。
作为示例,偏压凸轮可辅助塞相对于废气门座打开。例如,其中致动器施加向下的力以将塞维持在关闭位置中,偏压凸轮可具有空隙,使得其不施加相对的力。然而,当塞打开时,致动器必须通过施加向上的力来克服向下的力;注意到,当偏压凸轮旋转时,其也可施加向上的力。因此,在这种示例中,偏压凸轮可减少将由这种致动器施加的向上的力的量(例如,一旦偏压凸轮接合且施加其偏压力)。
图4进一步示出两个取向中的组件的示例,即,所谓的0度取向(例如,脱离取向)和Φ度取向(例如,接合取向),其中,偏压凸轮400的偏压构件430-1由衬套500的表面接合。图4中示出各种尺寸。作为示例,可以以取决于控制臂344相对于衬套500的取向的方式改变偏压凸轮和衬套空隙。例如,方法可包括使偏压凸轮400的偏压构件430-1相对于衬套500的凹部510-1定向,以便改变偏压凸轮到衬套轴向空隙。如图6的示例所示,改变可包括使轴352远离涡轮外壳310向外轴向地运动。
图4示出两个取向中的组件的示例。如图所示,一个取向与塞356相对于废气门座326的闭合取向(例如,或位置)关联,且另一个取向与塞356相对于废气门座326的打开取向(例如,或位置)关联(例如,其中,轴352通过由偏压凸轮400施加的偏压力轴向地向外平移)。
如图4的示例中所示,当塞356相对于废气门座326从关闭取向过渡到打开取向时,在衬套500的端部处的面505和臂354的端部处的面355之间可以减小空隙。作为示例,空隙的减小可作用为阻碍在一个或多个接口处的气体流动(例如,排气泄漏),例如,因为由偏压凸轮施加的偏压可作用为朝向衬套500的面505牵拉355。
作为示例,在操作期间,涡轮组件的腔室空间可具有超过环境压力的压力。在这种示例中,压力差可作用为驱动力,以便排气从腔室空间流动到环境空间。因而,排气的流动可在排出气体处理单元(参见,例如,图1的单元107)之前发生,对于实现一个或多个环境标准的目标而言,这可为有害的。作为示例,可发生通过废气门以避免对内燃发动机的过度升压。作为示例,通过废气门可作用为增加腔室空间和环境空间之间的压力差。在图4的示例中,当致动器起作用以实现通过废气门时,响应于使偏压凸轮400旋转到偏压位置的动作发生轴352的轴向向外移动,这种移动可起作用以减少一个或多个空隙,其起作用以阻碍排出气体经由孔312从腔室330到环境空间的流动。这种方法可起作用以减少拍击、振动等,其相应地可起作用以减少排出气体经由孔312从腔室330到环境空间的流动。
图5示出组件800的示例,其包括操作性地联接到包括凹口804的控制杆803(例如,控制联杆或致动器联杆)的致动器801。在图5的示例中,致动器801联接到压缩机外壳807,其联接到中心外壳809,其联接到涡轮外壳810,其包括能够经由控制臂844(例如,经由控制臂844的旋转)控制的废气门阀。
如图5的示例中所示,栓846从控制臂844延伸,在该处栓846例如经由联接件805联接到控制杆803,联接件805可为可调整的(例如,关于经由螺纹等沿相对于控制杆803的轴向位置)。如图所示,弹簧910可提供为偏压机构。在图5的示例中,弹簧910可为卷圈弹簧,其包括经由夹具920(参见,例如,夹具920中的开口922)操作性地联接到压缩机外壳807的固定端部912,且其包括经由凹口804(例如,或者诸如开口等的其它特征)操作性地联接到控制杆803的活动端部914。例如,组件的一部分的插入视图示出控制杆803中的开口808的示例,其中,活动端部914经由开口808操作性地联接到控制杆803。
在图5的示例中,各种部件可布置成使得弹簧910在控制杆803上以取决于控制杆803的位置的方式施加偏压力(如由致动器801控制的那样)。例如,当联接到控制臂844的塞即将关闭(例如,或者处于关闭位置)时,弹簧910可不施加载荷(或者施加局部载荷),且弹簧910可相对于控制杆803的增加的行程施加增加的载荷,例如以便打开塞(例如,打开废气门以便通过废气门)。在这种示例中,由弹簧910施加在控制杆803上的力的方向可起作用以沿向外方向牵拉联接到控制臂844的轴,例如,以使间隙或空隙最小化。作为示例,弹簧910可在第一状态中允许联接到控制臂844的轴的轴向运动,其中,这种运动可促进联接到(例如,可选地一体地)轴的塞相对于涡轮外壳810的废气门座的定心。在这种示例中,弹簧910可在第二状态中引起轴向外轴向运动,例如以减小空隙(例如,衬套的面和轴的面之间)。
图6示出图5的控制杆803相对于弹簧910的示例,弹簧910是离轴偏压机构,因为其轴线不与控制杆803的轴线对齐。作为示例,弹簧910的特征可至少部分在于弹簧常数k,例如,如在方程FBM=-kx中,其中,x可为弹簧910的长度维度或位置。如图6的示例中所示,致动器力FA可施加到控制杆803,例如,因为其包括沿控制杆803的轴线的分量(例如,致动器力的主要分量)。同样在图6的示例中示出的是如与操作性地联接到联接件805的控制臂关联的控制臂力FCA
如图6的示例中所示,一个或多个偏压机构910、911和913可操作性地联接到控制杆803或操作性地联接到控制杆803的部件。在这种示例中,一个或多个偏压机构910、911和913可为离轴的,且响应于控制杆803的运动改变长度。一个或多个离轴偏压机构(例如,弹簧等)可作用为以取决于控制杆或控制联杆的位置的方式例如如由致动器控制地那样向控制杆或控制联杆施加力,其中致动器可控制废气门阀的打开和/或关闭(例如,废气门塞相对于废气门座的位置)。
图7示出组件1000的示例,其包括操作性地联接到控制联杆1003(例如,致动器联杆)的致动器1001。在图7的示例中,致动器1001联接到压缩机外壳1007,压缩机外壳1007联接到中心外壳1009,中心外壳1009联接到涡轮外壳1010,涡轮外壳1010包括能够经由控制臂1044控制(例如,经由控制臂1044的旋转)的废气门阀。
剖视图将涡轮外壳1010示出为包括孔1012、废气门座1026、腔室1030、衬套1042和废气门臂和塞1050,废气门臂和塞1050包括带有轴端部1053的轴1052、臂1054和塞1056。
如图7中所示,控制联杆1003可经历偏转,诸如沿方向β1的端部偏转和沿方向β2的端部偏转。如在剖视图中所指示的,轴1052可经历沿其轴线的运动以及成角度运动,这例如使轴1052的轴线从孔1012的轴线和/或衬套1042的轴线偏离。例如,轴1052的倾斜可引起轴1052和/或衬套1042形成分别相对于衬套1042和/或孔1012在轴1052和/或衬套1042的部分处不同的接触位置。
图8示出图7的组件1000的部分的剖视图,包括沿线C-C的剖视图。如图7中所示,控制臂1044可经由栓1046操作性地联接到控制联杆1003(例如,致动器联杆),且栓1046可经历诸如沿方向α1的端部偏转和沿方向α2的端部偏转。这种偏转可由于力而引起。作为示例,一个或多个偏压机构可包括在组件1000中,其能够施加力以减少一个或多个偏转、增加一个或多个偏转等。
作为示例,组件能够包括能够预加载废气门连杆的多个接头(joints)的柔性元件(诸如弹簧)。在这种示例中,柔性元件可改变废气门连杆的运动学。作为示例,柔性元件可改变废气门连杆的一个或多个部件和/或例如可与废气门关联的一个或多个部件的一个或多个空隙、位置等。作为示例,方法能够包括由柔性元件预加载废气门运动学部件的多个接头。在这种示例中,单个柔性元件可提供多个接头的这种预加载。作为示例,柔性元件能够为弹簧。作为示例,柔性元件能够为能够从第一形状挠曲且成为其它形状并返回第一形状的弹性元件。
作为示例,涡轮增压器的废气门控制器(例如,包括致动器)和关联的连杆能够调整用于为涡轮增压器的排出气体涡轮供能的排出气体的量。例如,废气门(例如,废气门阀)可起作用以引导过多的排出气体用于涡轮级的旁通。控制器能够联接到连杆,其联接到废气门,其中控制器能够被致动以引起废气门运动,例如,以朝向关闭状态运动,以朝向打开状态运动等。在这种示例中,关闭状态能够引起排出气体被引导到涡轮叶轮,同时打开状态能够引起排出气体的至少一部分离开内燃发动机的一个或多个气缸以绕过涡轮叶轮(例如,经由导管、腔室等)。
存在各种类型的控制器。例如,控制器能够包括气动致动器和/或电气致动器。作为示例,致动器可包括一个或多个部件,其以旋转方式和/或以线性方式运动。例如,旋转运动部件能够旋转,且线性运动部件能够平移,同时旋转/线性运动部件能够旋转和平移(例如,在不同的时间和/或在相同时间、同时地)。
作为示例,旋转电气致动器(REA)能够为机电装置,其能够例如安装在压缩机外壳上且连接到废气门控制连杆。作为示例,这种致动器可例如经由用于接收一个或多个控制信号(例如,可选地传输一个或多个信号等)的一个或多个发信号机构(例如,模拟、数字、脉冲宽度调制(PWM)、控制器区域网络(CAN)等)操作性地联接到发动机管理单元(EMU)(例如,或ECU)。相比于气动致动,电气致动可提供更快的响应。例如,REA可能够更迅速地响应控制信号;考虑其中其可在大约三分之一的时间中响应的情景(例如,考虑大约150毫秒的响应对大约500毫秒的响应)。作为示例,REA能够包括机载位置感测。作为示例,更快的响应以及更精确的控制能够帮助改善发动机性能、燃料效率和排放物控制。
由于REA可不像气动致动器那样依赖于作为压力源的内燃发动机,所以其可提供在没有所谓的真空系统的情况下的操作。作为示例,REA可包括电路,其能够提供信息以辅助诊断等。
如上所述,REA能够在能够小于气动致动器的响应时间的响应时间的情况下操作。在松弛存在于控制连杆中的情况中(例如,由于空隙、载荷的缺乏等),当由REA施加力时,松弛的收缩可伴随着部件之间的接触,这可生成噪声、导致磨损等。随时间推移,可控性可受到影响。在REA提供与定位、诊断等密切相关的信息时,这种信息的品质可受到影响。例如,由于空隙、松弛等,以及空隙、松弛等的收缩,可能更不确定地知道位置的改变。
作为示例,方法能够包括关于累计的(多个)变化的影响确定一个或多个公差累积或公差叠加,这可通过与控制连杆的接头关联的特定维度和公差得到允许。这种方法可包括选定能够作用为加载接头的偏压元件和/或用于偏压元件的一个或多个接触位置(例如,联接位置)。在这种示例中,可操作包括加载接头的偏压元件的组件,其中加载起作用以减少噪声、磨损等。
作为示例,致动器可连同连杆一起使用,连杆能够为机械地连接具体致动器与废气门(例如,废气门阀)的操作性地联接的部件的运动学链。
作为示例,连杆能够包括多个“棒”(例如,棒或棒状部件)。例如,考虑一种机构拓扑学,其包括用于可用于线性致动器的旋转致动器或曲柄机构的四棒连杆。
作为示例,四棒连杆(例如,“四棒”)能够为活动的“闭合链”连杆,其包括经由接头连接的四个本体,称为棒或联杆。作为示例,两个接头可以是实质上固定的,且两个接头可为活动的(例如,浮动接头)。例如,致动器处的接头和涡轮外壳处的接头可为实质上固定的,其中,在这种接头处,部件(例如,由电气马达驱动的旋转销和废气门的轴)能够旋转,同时其旋转轴线保持稳定(例如,旋转销轴线和轴的轴线)。
作为示例,连杆能够包括接头。例如,考虑诸如圆筒形旋转接头的接头类型(例如,圆筒形销在圆筒形开口或孔中)。这种接头能够引入径向和轴向空隙,其覆盖组装公差(累积)和例如可称为技术公差的公差。当卸载连杆时,一个或多个空隙可导致一个或多个问题。作为示例,问题可包括噪声问题、磨损问题以及还有定位迟滞问题中的一种或多种。
作为示例,为了加载连杆(其可以以其它方式实质上卸载),组件能够包括弹簧(例如,轴向或扭转、拉伸或压缩),其附接在经由旋转接头操作性地联接的运动学连杆(例如,运动学连杆机构)的两个联杆之间。在这种示例中,弹簧能够施加扭矩(例如,在两个联杆之间的扭矩)。当提到弹簧时,作为示例,可包括两个或更多个弹簧。作为示例,一个或多个弹簧可经由与一个或多个部件的一个或多个接触位置施加一个或多个力。
作为示例,弹簧可为由一定材料制成的偏压元件且成形为使得其形状能够改变,其中,形状的改变可改变能够施加的一个或多个力的量。
作为示例,偏压元件的特征可至少部分在于其弹性。作为示例,偏压元件的特征可至少部分在于线性弹性和/或非线性弹性。作为示例,线性弹性的一个或多个线性化假设能够包括无限小的应变或相对“小”的变形(或者应变)以及应力和应变的分量之间的大致线性关系。作为示例,对于不产生屈服(例如,将引起偏压元件的失效的屈服)的应力状态可认为线性弹性是有效的。作为示例,偏压元件的特征可至少部分在于胡克定律,例如,作为对弹簧或其它弹性本体的真实响应(例如,对所施加的力)的第一阶线性近似。
作为示例,可在废气门曲柄(例如,控制臂)和杆(例如,联杆-板等)之间应用偏压元件。作为示例,组件能够包括偏压元件,其加载多个涡轮增压器涡轮废气门控制连杆接头。在这种示例中,偏压元件可位于围绕销(例如,栓)形成接头的控制臂和控制联杆处。作为示例,偏压元件可位于围绕销(例如,栓)形成接头的控制联杆和联接臂处。
作为示例,偏压元件可位于“热”接头处或“冷”接头处。在这种示例中,相比于“冷”接头,“热”接头可更靠近排出气体涡轮。作为示例,包括由涡轮外壳的孔接收的废气门的轴的接头可被认为是更热的或者最热的接头。作为示例,偏压元件可位于并非控制连杆中的最热接头的接头处。
如所提及的,至于使偏压元件位于“热”接头处,热接头可暴露于热能,其可引起热膨胀和/或以其它方式影响一个或多个部件。作为示例,空隙可以以温度依赖的方式改变,这相应地可影响接触、摩擦、磨损、噪声等。因为“热”接头可处于相对严苛的环境(可包括在远高于环境温度的升高温度下的温度周期变化和重复运动)中,所以安置在这种接头处的偏压元件可作用为以能够减少磨损、噪声等的方式“控制”接头部件之间的关系。进一步地,作为示例,经由这种偏压元件的加载可传输到一个或多个其它接头,这继而可起作用以减少这种其它一个或多个接头的磨损、噪声等。作为示例,偏压元件可以以能够减少经由涡轮外壳的孔的排出气体泄漏的方式起作用。作为示例,偏压元件可以以不同于废气门塞相对于废气门座的打开以及废气门塞相对于废气门座的关闭的方式起作用。
作为示例,组件可以可选地包括位于第一接头处的偏压元件和位于第二接头处的偏压元件。在这种示例中,第一接头和第二接头两者都可为控制联杆(例如,横跨控制臂和联接臂之间的距离的联杆)的接头。作为示例,控制连杆能够包括多个“联杆”,例如,考虑控制臂联杆、控制联杆和联接臂联杆。作为示例,组件可包括多于三个联杆(例如,带有关联数量的接头)。
作为示例,接头可为枢转接头。例如,枢转接头能够包括如例如经由销(例如,栓等)限定的枢转轴线。在这种示例中,销可相对于枢转接头的一个或多个部件固定或旋转。作为示例,部件能够包括接收销的至少一部分以形成接头的开口(例如,孔),其中,销可固定到形成该接头的另一部件。作为示例,销可联接到一个或多个部件,且可以相对于一个或多个部件(例如,考虑设在一个联杆的孔中且设在另一联杆的孔中但在孔内独立地旋转的销)固定或旋转。作为示例,C-夹、开口销等中的一者或多者可将销(例如,栓等)相对于一个或多个联杆紧固。
作为示例,致动器的旋转销能够被固定到联杆(例如,联接臂),使得旋转销的旋转引起联杆旋转。作为示例,联杆可被固定到轴,使得联杆的运动引起轴旋转。作为示例,固定机构可包括过盈配合、焊接、齿啮合、卡口、螺纹、键/键槽等中的一种或多种。作为示例,控制臂可被焊接到废气门的轴。
作为示例,偏压元件可定位成使得可减少其对热(例如,热能)的暴露,例如,小于在用于废气门轴的孔处的涡轮外壳的暴露。作为示例,偏压元件可至少部分地用是热绝缘体的材料涂覆。在这种示例中,可减小热能到偏压元件的传递和/或热能传递到偏压元件的速率。作为示例,在偏压元件的至少一部分上和/或在与偏压元件接触的部件的至少一部分上可包括热屏障涂层。作为示例,热屏障可包括粘结层、热生长氧化物层和陶瓷层(例如,氧化钇-稳定氧化锆(YSZ)等)。
作为示例,偏压元件可作用为减少噪声、磨损、迟滞和致动器载荷中的一者或多者。作为示例,相比于没有这种偏压元件的组件,偏压元件的刚度的适当方向和维度可允许降低的致动器功率(例如,扭矩)。例如,偏压元件可向接头提供载荷,其对应于电气致动器(例如,REA)的电动马达轴的顺时针旋转方向或逆时针旋转方向。这种载荷可对应于用于维持废气门塞相对于废气门座的关闭状态或打开状态的力方向。作为示例,相比于不包括偏压元件的组件,偏压元件可提供减小致动器的大小、功率等级、扭矩等级等。
作为示例,方法能够包括在曲柄(例如,控制臂)中和在杆(例如,控制杆,其可为联杆-板)中钻制孔洞,且经由钻制的孔洞将偏压元件联接到曲柄以及经由钻制的孔洞将偏压元件联接到杆。在这种示例中,钻制的孔洞可包括套管,其可为热屏障材料(例如,绝缘体)。
作为示例,偏压元件可为多件式偏压元件,例如,串联和/或并联联接的工件。作为示例,方法能够包括提供具有增加的高度的曲柄销,例如以允许容纳(例如,配合)偏压元件。作为示例,方法能够包括提供曲柄(例如,控制臂),其形状可适合于操作性地联接到偏压元件和/或容纳偏压元件。例如,曲柄可成形为带有延伸部,该延伸部能够包括用于联接到偏压元件的特征(例如,凹口、开口、钩等)。作为示例,至于形状,曲柄可以是“分层的”,其中,第一层提供联接到第一销,且第二层提供联接到第二销。作为示例,层、多个层、层之间的一部分或多个部分等可提供偏压元件与杆(例如,联杆,关于其横截面,可为环形、椭圆形、多边形等中的一种或多种)的期望对齐。作为示例,特征可以是或包括用于联接偏压元件(例如,偏压元件的端部或端部固定件)的开口、凹口、钩等。
作为示例,偏压元件可以可选地连同偏压凸轮(诸如,例如图4的偏压凸轮400)一起包括在组件中。在这种示例中,偏压凸轮可向接头施加力,且偏压元件可向多于一个接头施加扭矩。作为示例,考虑偏压元件,其能够预加载旋转运动致动器运动学组件中的多个接头。作为示例,离轴弹簧可联接到连杆的一个或多个联杆。
作为示例,带有旋转e-致动器(例如,REA)的涡轮增压器可包括操作性地联接到旋转e-致动器的连杆,其中,柔性元件(例如,轴向压缩弹簧或其它偏压元件)例如经由一个或多个钻制孔洞、柔性元件的一部分的形状等附接到连杆。例如,柔性元件可附接(例如,与其接触)两个联杆。作为示例,柔性元件可安放在销上且接触两个联杆,例如,其中,销和两个联杆形成接头。
作为示例,带有旋转e-致动器的涡轮增压器可包括柔性元件(例如,扭力弹簧或其它偏压元件),其可例如经由一个或多个钻制孔洞、经由柔性元件的部分的形状、经由销等附接。
作为示例,废气门曲柄和带有旋转e-致动器的涡轮增压器的杆能够包括可联接到曲柄销的扭力弹簧(例如,拉伸或压缩或其它偏压元件)。作为示例,这种弹簧可至少部分地由簧环或由其它固持件(例如,C-夹、开口销等)紧固。
图9示出组件1900的示例的透视图,其包括致动器1901(例如,控制器、控制器的致动器等)、致动器联杆1903(例如,控制杆、控制联杆等)、中心外壳1907(例如,以装纳用于涡轮增压器轴等的一个或多个轴承等)、压缩机外壳1909、包括孔的涡轮外壳1910、螺旋壁1915(例如,部分限定涡壳)、排气出口开口1916、延伸到废气门座的废气门壁和排气腔室1930,其中,流入排气腔室1930内的排气能够经由排气出口开口1916离开。作为示例,致动器联杆1903可为单个工件或多个工件。作为示例,致动器联杆1903可以是或可以包括杆、板或其它类型的部件。
在图9的示例中,涡轮外壳1910可为单件式或多件式外壳。作为示例,涡轮外壳1910可为铸造部件(例如,经由砂铸或其它铸造工艺成型)。如图所示,涡轮外壳1910包括各种壁,其能够限定诸如孔、涡轮叶轮开口、排气出口开口1916、腔室1930等的特征。具体地,废气门壁能够限定与排气入口导管流体连通的废气门通路,其中,废气门控制连杆1940和废气门臂和塞1950配置成用于打开和关闭废气门通路(例如,以便使排气通过废气门)。
在图9的示例中,废气门控制连杆1940的一部分包括配置成用于由涡轮外壳1910的孔接收的衬套、控制臂1944和栓1946(例如,销),且废气门臂和塞1950包括轴、轴端部1953、臂和塞。衬套能够安置在孔和轴之间,例如以支撑轴的旋转、以帮助将腔室1930从外部空间密封等。作为示例,衬套和/或一个或多个其它部件可帮助阻碍排气从腔室1930到外部空间(例如,周围环境)的流动(例如,排气的泄漏)。孔、衬套和轴中的每一个均可由一个或多个直径以及一个或多个长度限定。
作为示例,组件1900可例如经由凸缘装配到排气导管或内燃发动机的其它部件(参见,例如图1的示例),使得排气经由入口导管接收,入口导管可将排气引导到涡壳(例如,或者多个涡壳),其可至少部分地由螺旋壁1915限定。作为示例,涡壳(例如 ,或者多个涡壳)可将排气引导(例如 ,经由一个或多个喷嘴)到安置在涡轮外壳1910中的涡轮叶轮,其中,排气可在由涡轮外壳1910部分地限定的涡轮叶轮空间中流动和膨胀。排气可然后通过流动到腔室1930离开涡轮叶轮空间,且然后经由排气出口开口1916离开涡轮外壳1910。
至于废气门,在致动控制连杆1940的部分(例如,通过操作性地联接到栓1946的致动器联杆1903)时,可使废气门臂和塞1950旋转,使得涡轮外壳1910的所接收的排气的至少一部分能够在由废气门壁限定的废气门通路中流动、经过废气门座且进入腔室1930内,而不是通过喷嘴到达涡轮叶轮空间(例如,经由涡壳到达涡轮叶轮空间)。排气中通过废气门的部分可然后经由排气出口开口1916离开涡轮外壳1910(例如,且传到车辆的排气系统,被部分再循环等)。
作为示例,控制连杆1940的部分可施加力,该力作用为迫使塞沿朝向废气门座的方向运动。作为示例,致动器1901可安装到组件1900。作为示例,致动器1901可为旋转致动器,例如以便使废气门控制连杆1960的其它部分的一个或多个联接部件运动。例如,考虑能够经由供应到致动器1901的电力由致动器1901使其旋转的旋转栓1961(例如,销、轴等)。在这种示例中,旋转栓1961可为电动马达的轴,或者可为联接到电动马达的轴的轴(例如,经由一个或多个齿轮、联接件等)。如图所示,联接臂1962能够配合到旋转栓1961,使得其旋转引起联接臂1962沿顺时针方向或逆时针方向旋转(例如,如可围绕旋转栓1961的轴线测量的那样旋转若干度)。如图所示,联接栓1963(例如,销)联接到致动器联杆1903且联接到联接臂1962。在这种示例中,联接臂1962的旋转引起致动器联杆1903例如或者朝向涡轮外壳1910或者远离涡轮外壳1910运动(例如,取决于废气门塞相对于废气门座的期望状态)。因此当控制臂1944经由栓1946(例如,销)联接到致动器联杆1903时,这种运动能够引起控制臂1944旋转。进一步地,当控制臂1944在废气门轴1953的端部处或靠近该端部处附接到废气门轴时,控制臂1944沿顺时针方向或逆时针方向的运动能够引起废气门臂和塞1950(当联接到废气门轴或整合于废气门轴时)运动。
图9还示出四棒连杆的近似示意图,其中,包括可对应于组件1900的各种特征的附图标记。在近似示意图中,虚线代表“棒”或联杆,其可由诸如联接在一起的致动器1901、压缩机外壳1909、中心外壳1907和涡轮外壳1910的部件形成。因此,两个接头在空间中可以是实质上固定的,且两个接头在空间中可以是活动的,例如响应于形成这两个固定接头的部件的旋转而运动。例如,致动器1901的旋转栓1961的旋转引起废气门的轴(参见,例如,轴1953的端部)旋转,其中,枢转发生在围绕由联接栓1963和栓1946限定的轴线的浮动接头(例如,关于“联杆”1962、1903和1944)处。当提到栓和销时,接头处的联接可经由一个或多个类型的元件制成。例如,考虑同心圆筒形部件,接收环形塞的环形插口等。
在图9的示例中,组件1900包括联接到致动器联杆1903(例如,经由特征1982)且联接到控制臂1944(例如,经由特征1983)的压缩弹簧1981。例如,诸如开口的特征可处于致动器联杆1903中,且诸如开口的特征可处于控制臂1944中,使得弹簧1981的一端附接到致动器联杆1903,且弹簧1981的另一端附接到控制臂1944。这种弹簧可施加膨胀力和/或压缩力,其起作用以在图9的示例组件900中加载各种接头。作为示例,废气门轴可相对于孔和/或衬套被加载;围绕栓1946的接头可被加载;围绕联接栓1963的接头可被加载;以及旋转栓1961可相对于孔、衬套等被加载。在这种示例中,单个元件(例如,弹簧1981)能够加载多个部件。这种加载可起作用以减少噪声、磨损、泄漏等中的一者或多者。
图9还示出各种维度,包括轴线到轴线的维度。这种轴线到轴线维度可至少部分地限定联杆长度。例如,图9的组件1900包括四个轴线:旋转栓1961(例如,致动器1901能够使其旋转)的轴线、联接栓1963的轴线、栓1946的轴线和如图所示在轴1953的端部处的轴的轴线。在这种示例中,第一联杆部件(参见,例如,1962)、第二联杆部件(参见,例如,1903)和第三联杆部件(参见,例如,1944)能够由致动器1901驱动以控制联接(例如,或者整合于)废气门塞的轴的运动。如上所述,其中,这种联杆部件(例如,联杆)由致动器1901经由第一联杆部件加载,该加载可起作用以减少一些量的噪声等(例如,拍击等)。然而,在所施加的载荷减少的情况中,联杆部件中的一个或多个可易受运动的影响(例如,由于空隙等)。这种运动可引起表面之间的接触,这能够生成噪声和例如磨损。进一步地,当空隙由于运动而改变时,在致动时,快速运动可在“捕获(catching)”之前发生,当部件行进在这种接触发生之前可以是无阻碍的空隙距离(例如,自由空间)时,这可导致表面之间的强有力的接触。作为示例,加载可起作用以避免或减少这种强有力的接触。例如,在两个部件保持接触的情况中,可将力更加“平稳地”从一个部件传递到另一个。在这种示例中,可减少磨损和/或噪声,这可增强控制、可控性等。
图9还示出标记为T1、T2、T3和T4的各种温度,其中,在操作期间可存在如下关系:T1>T2>T3和T4。例如,在操作期间,最热的接头可与如附接到如由轴1953的端部所指示的轴的控制臂1944关联。如上所述,偏压元件(例如,弹簧等)可相对于形成旋转接头的部分的两个联杆定位,其中,该旋转接头不是最热的接头。进一步地,例如,其可不是最冷的接头。作为示例,偏压元件可位于其特征在于中间温度(例如,最热和最冷之间)的接头。如上所述,这种偏压元件可起作用以加载多个接头(例如,包括至少一个更热的接头和至少一个更冷的接头)。作为示例,偏压元件可为扭矩元件,因为其对关于在旋转接头处连结的一个或多个部件(例如,联杆)的扭矩具有影响。
图10是图9的组件1900的一部分的透视图。图10中示出的部分可被认为是“冷”端部,因为其可处于小于“热”端部(例如,靠近排气涡轮的端部)的温度下。在图10中,一个或多个部分可经由诸如图9的弹簧1981的偏压元件的使用而被加载。例如,弹簧可联接到联接臂1962,这引起致动器联杆1903。作为示例,偏压元件可围绕联接栓1963安置和/或围绕旋转栓1961安置。
图11是图9的组件900的一部分的透视图。图11中示出的部分可被认为是“热”端部,因为其可处于大于“冷”端部(例如,靠近诸如致动器1901的控制器的端部)的温度下。在图11中,各种部分可经由诸如弹簧1981的偏压元件或其它类型的偏压元件的使用而被加载。
图12是包括致动器联杆2203(例如,控制联杆)和控制臂2244的组件2200的一部分的示例的视图。在图12的示例中,致动器联杆2203在一端处联接到(例如,控制器的)控制连杆,且在另一端处联接到控制臂2244。在图12的示例中,控制连杆能够为包括经由致动器联杆2203操作性地联接的两个部分的部件的链。
如在图12中所示,销2246(例如,栓等)在致动器联杆2203和控制臂2244之间的形成接头,其中,控制臂2244附接到轴(如由轴2253的端部所指示)。在图12的示例中,偏压元件2281联接到致动器联杆2203且联接到控制臂2244。在这种示例中,控制臂2244能够包括延伸部,该延伸部包括用于偏压元件2281的联接的一个或多个特征。如图所示,延伸部能够包括开口2283(例如,孔洞等),且致动器联杆2203能够包括开口2282(例如,孔洞等)。作为示例,一个或多个其它类型的联接特征可用于一个或多个偏压元件(例如,钩、凹部等)。
作为示例,可选定联接偏压元件的一个或多个特征的位置以例如实现位置之间的期望的距离的量。例如,可相对于另一位置选定一个位置,以实现针对废气门塞相对于废气门座的对应状态的最大的或接近最大的距离的量;或者,例如,可相对于另一位置选定一个位置,以实现针对废气门塞相对于废气门座的对应状态的最小的或接近最小的距离的量。相比于更短的距离,更大的距离可起作用以使偏压元件伸展更多。在图12的示例中,当致动器联杆2203向右运动时,控制臂2244沿顺时针方向运动,其中,偏压元件2281的长度能够增加;而当致动器联杆2203向左运动时,控制臂2244沿逆时针方向运动,其中偏压元件2281的长度能够减小。作为示例,增加和/或减小的量可至少部分地由偏压元件的联接位置(例如,或多个联接位置)确定。在这种示例中,其中力取决于偏压元件的长度(例如,F~kx),力的量可至少部分地由偏压元件的联接位置(例如,或多个联接位置)确定。
图13是组件2300的示例的一部分的视图,其包括致动器联杆2303(例如,控制联杆)、控制臂2344、销2346(例如,栓等)、如由轴2353的端部所指示的轴和弹簧2381。作为示例,控制臂2344能够包括开口2383或其它特征,以将弹簧2381联接到控制臂2344,且致动器联杆2303能够包括开口2382或其它特征,以将弹簧2381联接到致动器联杆2303。在图13的示例中,弹簧2381可为扭力弹簧。
图14是组件2400的示例的一部分的视图,其包括致动器联杆2403(例如 ,控制联杆)、控制臂2444、销2446(例如 ,栓等)、如由轴2453的端部所指示的轴和弹簧2481。作为示例,控制臂2444能够包括开口2483或其它特征,以将弹簧2481联接到控制臂2444,且致动器联杆2403能够包括开口2482或其它特征,以将弹簧2481联接到致动器联杆2403。在图14的示例中,弹簧2481可为扭力弹簧。作为示例,弹簧2481可为拉伸弹簧或压缩弹簧(例如,迫使端部朝向彼此或迫使端部彼此分开)。
在图14的示例中,弹簧2481可围绕销2446配合,例如,使得弹簧2481与销2446的轴线实质上同轴。例如,弹簧2481可包括形成环或圆筒的一个或多个圈。
图15是组件的部分的示例的一系列视图,其包括杆端部2503(例如,致动器联杆或控制联杆的端部)、曲柄2544(例如,控制臂)、销2546和弹簧2581(例如,偏压元件)。作为示例,可选定(多个)类型的(多个)偏压元件以实现期望的加载量和/或期望的加载方向。作为示例,弹簧可围绕接头联接,以实现期望的加载量和/或期望的加载方向(参见,例如,图15中的箭头)。图15示出起作用以“打开”杆端部2503和曲柄2544之间的锐角的加载力的示例以及起作用以“关闭”杆端部2503和曲柄2544之间的锐角的加载力的示例。
图16是偏压元件2610、2612、2613和2614的示例的一系列视图。作为示例,如果没有扭曲到超出弹性极限,则扭力弹簧可例如服从胡克定律的角形式(angular form):
τ=-
其中τ是单位为牛顿-米的由弹簧施加的扭矩,以及θ是单位为弧度的距离其平衡位置的扭曲的角度,k是带有牛顿-米/弧度的单位的常数,不同地被称为例如弹簧的挠扭系数、扭转弹性模量、比率或弹簧常数,其等于将弹簧扭曲通过1弧度的角度所需要的扭矩的改变。这种方法可稍微类似于线性弹簧的弹簧常数。上文中,负号指示扭矩的方向与扭曲的方向相对。
作为示例,储存在扭力弹簧中的单位为焦耳的能量U可经由诸如例如以下等式估计:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
作为示例,扭力弹簧可通过扭转或扭曲操作;即,当其被扭曲时储存机械能的柔性弹性物体。当其被扭曲时,其沿相对方向施加力(扭矩),力可与其被扭曲的量(角度)成比例。作为示例,扭转棒可为笔直金属棒或橡胶棒,其经受由施加在其端部处的扭矩引起的围绕其轴线的扭曲(剪应力)。作为示例,螺旋扭力弹簧可为金属杆、线等,其具有螺旋形状(例如,线圈),其经受由施加到其端部的侧向力(弯曲力矩)所引起的围绕线圈的轴线的扭曲,从而更紧地扭曲线圈。在螺旋扭力弹簧中,作用在杆、线等上的力的特征能够在于弯曲应力(例如,而不是扭转(剪切)应力)。
作为示例,偏压元件可被称为弹簧。作为示例,一些类型的弹簧包括存在于两个端部之间的至少一个线圈(例如,至少一个环圈)。作为示例,一个或多个端部的形状可适合于例如提供用于到物体的联接。作为示例,偏压元件可包括多个线圈,诸如图16的示例偏压元件2612,其中两个线圈之间的一部分的形状可适合于联接到物体。作为示例,可包括另一部分以联接到另一物体。作为示例,一个或多个线圈可以可选地配合在轴、柱、栓、销等之上。
作为示例,图16的偏压元件2614可为由扁平材料制成的螺旋扭力弹簧,且其特征可以在于大体上在操作期间不触碰的线圈。作为示例,螺旋扭力弹簧能够施加旋转扭矩(例如,通过360度的旋转或更少)。作为示例,螺旋扭力弹簧的扭矩曲线可以是关于旋转的度数成线性的。作为示例,可弯曲弹簧的内端部以附接到柄轴或毂,且外端部可附接或接触旋转或利用弹簧的扭矩的物体。作为示例,偏压元件2614可配合到销、栓等。作为示例,组件可包括诸如偏压元件2614的两个偏压元件,其例如相对于其轴向位置偏离而配合到销、栓等,其中例如,两个偏压元件中的一个接触一个联杆,且另一个接触另一联杆,其中,联杆至少部分地经由销、栓等连结。作为示例,销、栓等可固定到联杆,使得联杆的旋转使销、栓等旋转。在这种示例中,偏压元件2614可经由销、栓等与联杆接触,且可与另一联杆接触(例如,经由偏压元件2614的外端部)。
图17示出偏压元件2710的示例,其能够为带有两个端部(端部1和端部2)的弹簧。如图所示,端部中的一个能够从未压缩状态(例如,独立自由状态)运动到对应于阀(例如,废气门阀)的关闭状态的预加载状态,且能够运动到应用对应于阀(例如,废气门阀)的打开状态的增加的载荷(例如,大于预加载状态的预加载)的另一状态。
图18示出组件2800的示例,其包括线性致动器2801(参见,例如,箭头),其包括可平移致动器杆2802,其操作性地联接到联杆2804,其经由接头2805(例如,轮轴、销等)联接到致动器联杆2803(例如,控制联杆)。如图所示,组件2800包括中心外壳2807、歧管2808、压缩机外壳2809和涡轮外壳2810,其可整合到或操作性地联接到歧管2808。
如图18的示例中所示,致动器联杆2803操作性地联接到阀门控制连杆2840,其包括控制臂2844和栓2846,其可经由固持器2847(例如,C-夹等)紧固。如图所示,致动器联杆2803经由栓2846操作性地联接到控制臂2844,且控制臂2844操作性地联接到废气门轴2853,使得控制臂2844围绕废气门轴2853的轴线的枢转(例如,经由致动器2801的致动)引起废气门轴2853旋转且控制(例如,废气门臂和塞部件或子组件的)塞的位置,其中,塞可以和/或臂和塞可以可选地整合于废气门轴2853(例如,由单件材料形成的整体式部件)。
在图18的示例中,偏压元件2881围绕栓2846安置,且能够相对于致动器联杆2803和控制臂2844施加偏压力。
图19示出图18的组件2800的一部分,其中,臂2854从废气门轴2853延伸,且其中,塞2856从臂2854延伸。如图所示,衬套2858可围绕废气门轴2853的至少一部分安置。这种衬套可至少部分地置于外壳的孔中,在该处衬套可提供定心和/或阻碍排气例如从腔室到外部空间的流动。
图19示出关于偏压元件2881的两个示例布置2902和2904。如布置2902中所示,致动器联杆2803(例如,控制联杆)能够包括开口2882,且控制臂2844能够包括特征2883,其能够允许偏压元件2881的一部分(例如,笔直长度等)抵靠特征2883的滑动运动。在示例布置2904中,致动器联杆2803能够包括表面2886,其能够用于与偏压元件2881接触(例如,接受力)。
作为示例,开口2882可为关闭的开口或者可为有狭槽开口的开口,其中,狭槽延伸到致动器联杆2803的侧面。作为示例,偏压元件能够包括笔直部分,其可延伸进入诸如开口2882的开口内且可选地通过该开口。作为示例,开口2882可为从致动器联杆2803的一侧延伸到致动器联杆2803的另一侧的孔。作为示例,致动器联杆可与焊接、过盈配合等到致动器联杆的连接件配合,其中,连接件允许偏压元件的联接。例如,致动器联杆可包括孔口,其中,钩的端部可过盈配合和/或焊接到孔口内,使得钩的一部分延伸远离致动器联杆且能够连接到偏压元件。
在图19的示例中,线性致动器2801能够引起致动器杆2802的平移运动,这引起联杆2804运动,由此联杆2804能够固定到致动器联杆2803以引起控制臂2844运动和使废气门轴2853旋转。如图19的示例中所示,偏压元件2881能够将偏压力施加到致动器联杆2803和控制臂2844。作为示例,偏压元件2881能够为偏压元件,诸如例如图17的偏压元件2710。
图20示出图18的组件2800的一部分的另一视图。在图20中,控制臂2844的特征2883示出为带有曲线的端部特征。如图所示,偏压元件2881的笔直部分能够接触特征2883。作为示例,在组件2800的操作期间,偏压元件2881的笔直部分可抵靠特征2883滑动。如图20中所示,偏压元件2881能够包括围绕栓2846安置的一个或多个线圈,其中,偏压元件2881的一个端部与控制臂2844关联,且偏压元件2881的另一端部与致动器联杆2803关联。在这种示例中,偏压元件2881可处于一定状态,该状态为针对塞2856处于相对于通路的关闭取向的加载状态,且偏压元件2881可处于另一种状态,该状态为带有针对塞2856处于相对于通路的打开取向的不同载荷的加载状态。
图21示出组件3100的示例,其包括致动器3101、致动器联杆3103(例如,控制联杆)、中心外壳3107、压缩机外壳3109和涡轮外壳3110。在图21的示例中,致动器3101可安装到压缩机外壳3109。如图所示,致动器联杆3103操作性地联接到与涡轮外壳3110关联的子组件3140且联接到与致动器3101关联的子组件3160。
作为示例,致动器3101可为旋转致动器,例如,以便使一个或多个联接部件运动。例如,考虑旋转栓3161(例如 ,销、轴等),其能够经由供应到致动器3101的电力由致动器3101使其旋转。在这种示例中,旋转栓3161可为电动马达的轴,或者可为联接到电动马达的轴的轴(例如 ,经由一个或多个齿轮、联接件等)。如图所示,联接臂3162能够配合到旋转栓3161,使得其旋转引起联接臂3162沿顺时针方向或逆时针方向旋转(例如 ,旋转如可围绕旋转栓3161的轴线测量的若干度)。如图所示,联接栓3163(例如 ,销)联接到致动器联杆3103且联接到联接臂3162。在这种示例中,联接臂3162的旋转引起致动器联杆3103例如或者朝向涡轮外壳3110或远离涡轮外壳3110运动(例如 ,取决于废气门塞相对于废气门座的期望状态)。因此当控制臂3144经由栓3146(例如,销)联接到致动器联杆3103时,这种运动能够引起控制臂3144旋转,且可选地经由夹3147或其它合适的部件紧固。进一步地,当控制臂3144在废气门轴3153的端部处或靠近该端部处附接到废气门轴时,控制臂3144沿顺时针方向或逆时针方向的运动能够引起废气门臂和塞(当联接到废气门轴或整合于废气门轴时)运动。
在图21的示例中,偏压元件3181操作性地联接到致动器联杆3103和控制臂3144,且能够相对于致动器联杆3103和控制臂3144施加偏压力。在图21的示例中,致动器联杆3103包括能够联接到偏压元件3181的特征3182,且控制臂3144包括能够联接到偏压元件3181的特征3183。例如,特征3182和3183可为相同类型的特征或可以不同(例如,考虑孔洞、开口、钩、凹部等中的一种或多种)。
图22示出图21的组件3100的另一视图。如图所示,偏压元件3181包括端部部分,其与致动器联杆3103的特征3182协作。再次参考图21,偏压元件能够包括环圈(loop),其中,环圈从栓3146的轴线偏离。作为示例,这种布置可被称为外部布置,同时围绕栓安置的环圈可被称为内部布置。作为示例,出于更换和/或检验的目的,可利用外部布置。作为示例,当与内部布置相比较时,外部布置可经历更小的磨损,因为在内部布置中,栓可接触环圈的表面。
作为示例,组件可包括内部偏压元件和外部偏压元件。作为示例,内部偏压元件可以是主要偏压元件,且外部偏压元件可以是次要偏压元件,例如取决于可在操作期间发生的一个或多个行为等,外部偏压元件能够被可选地更换、维护等。作为示例,考虑一种组件,其在一些维护时间段之后到达一定的噪声水平,其中,偏压元件可被更换、维护等,以便减少噪声水平。在这种示例中,可从多种偏压元件中选定偏压元件,以制定力的应用从而解决一个或多个问题(例如,噪声、磨损、泄漏等)。
图23示出图21和22的组件3100的一部分,其中臂3154从废气门轴3153延伸,且其中,塞3156从臂3154延伸。作为示例,臂3154能够操作性地联接到塞3156,可选地经由压配合垫圈3157(例如,或者其它类型的机构、部件等)紧固。作为示例,废气门轴3153、臂3154和塞3156可为一个或多个部件(例如,一体式或子组件)。如图所示,衬套3158可围绕废气门轴3153的至少一部分安置。这种衬套可至少部分地置于外壳的孔中,其中,衬套可提供定心和/或阻碍排气例如从腔室到外部空间的流动。
图24示出图21和22的组件3100的部分的另一视图。如图所示,致动器联杆3103横跨子组件3140和子组件3160之间的距离。如上所述,操作温度在子组件3140和3160之间可以不同。如图所示,偏压元件3181可用在子组件3140中,在与子组件3160相比时,子组件3140可被认为是热端部。
作为示例,各种参数和等式可用于选择偏压元件等。作为示例,弹簧能够包括圆形线、方形线、矩形线等。
作为示例,组件能够包括例如“内-连杆”偏压机构,以便由一个柔性元件(例如,一个偏压元件)预加载废气门运动学部件的多个接头。
作为示例,偏压元件可实质上起作用以例如在没有实质上影响轴向地沿由销、栓、轴等限定的枢转轴线的一个或多个方向的一个或多个力的情况下影响扭矩。例如,关于沿销、栓、轴等的轴线的轴向力,扭力弹簧可实际上是“中性的”,其中,两个联杆能够围绕该轴线相对于彼此枢转。作为示例,偏压元件可作用为部分地在接头处可选地以关于沿接头的轴线的轴向方向限定的轴向力相对地力“中性”方式来紧固一个或多个联杆。这种偏压元件可起作用以影响扭矩,从而影响围绕接头的轴线的旋转。作为示例,组件能够包括偏压元件,其关于扭矩不是中性的,且其关于轴向引导的一个或多个力是中性的。
作为示例,废气门控制臂和杆处的偏压元件也可以在杆的另一端部处偏压/预加载接头,且还可将控制臂偏压/预加载到废气门轴接头。因此,适当地定位的单个偏压元件可预加载多个接头。
作为示例,可为弹簧的偏压元件能够允许一个或多个圆筒形接头中增加的(多个)径向空隙和/或(多个)轴向空隙。在这种示例中,控制机构的公差带可以增加,其中例如,这种机构能够接受更多的寄生偏转。在这种示例中,可以节约生产,和/或可以促进现场更换等。由于一个或多个部件的运动能够与一个或多个空隙关联,一个或多个空隙的增加可为噪声的增加提供机会。作为示例,一个或多个偏压元件能够被包括在组件中,以经由(多个)偏压力“控制”一个或多个空隙。在这种示例中,偏压元件能够帮助在组件、内燃发动机、车辆等的操作期间减少噪声(例如,振动噪声、拍击声等)。作为示例,偏压元件可为组件的消音方法的一部分,其可包括在一个或多个部件之间的增加的一个或多个空隙(例如,公差等)。作为示例,一个或多个偏压机构可起作用以稳定(firm-up)废气门阀的轴,尤其在阀处于打开位置的情况中。在这种示例中,稳定可起作用以减少拍击、噪声、排气泄漏等。
作为示例,组件可包括在运动学中的零件之间的空隙,其中例如,该零件操作性地联接到涡轮增压器的致动器、控制连杆等。例如,涡轮增压器组件可包括电气致动器,其致动操作性地联接到一个或多个其它部件的刚性连杆部件。作为示例,出于容纳可源自一个或多个部件的制造、热畸变等的一个或多个失准的目的,可提供一个或多个空隙。一个或多个空隙可允许可导致噪声、磨损等的运动。作为示例,一个或多个偏压机构可包括在涡轮增压器组件中,其起作用以消除和/或阻尼运动(例如,振动阻尼等)。作为示例,一个或多个偏压机构可在部件之间的一个或多个接口处提供“零空隙”运动学。
作为示例,组件可包括定位在运动学控制系统外侧的弹簧(例如,卷圈弹簧等)。在这种示例中,卷圈弹簧可例如可选地在对致动器校准产生很小的影响或者没有影响的情况下,或者以可在致动器校准中考虑到的方式,沿运动学链减少其中的轴向和/或径向空隙。作为示例,在致动器旋转销等相对于控制联杆的运动的一定范围内,弹簧可具有相对恒定的刚度(例如,力的施加)。
作为示例,组件可包括多个偏压特征。作为示例,组件可包括多个弹簧。在这种示例中,控制杆或控制联杆可包括用于将一个或多个弹簧联接到控制杆或控制联杆的特征,例如以向控制杆或控制联杆施加偏压力,该控制杆或控制联杆起作用以可选地以其中偏压力根据控制杆或控制联杆的位置(例如,考虑轴向位置,如经由致动器控制的那样)变化的方式,使操作性地联接到废气门塞的轴运动。作为示例,在带有沿控制杆或控制联杆的控制轴线限定的z轴线的圆柱坐标系中,一个或多个弹簧可操作性地联接到控制杆或控制联杆,其中,这种一个或多个弹簧以一定角度(例如,或者多个角度)延伸。在这种示例中,一个或多个弹簧可起作用,以例如以作用为使操作性地联接到控制杆或控制联杆(例如,经由控制臂等)的轴(例如,沿着沿轴的轴线的至少轴向方向)运动的方式,使z轴线在空间中移动,。在这种示例中,移动可取决于如由致动器控制的控制杆或控制联杆的位置(例如,以便打开或者关闭废气门阀)。
组件能够包括:涡轮外壳,其包括孔、废气门座和延伸到废气门座的废气门通路;至少部分地安置在孔中的衬套;至少部分地由衬套接收的可旋转的废气门轴;从废气门轴延伸的废气门塞;操作性地联接到废气门轴的控制臂;操作性地联接到控制臂的控制联杆;和联接到控制臂以及联接到控制联杆的偏压元件。在这种示例中,组件能够包括操作性地联接到控制联杆的致动器。
作为示例,组件能够包括销,其中,控制联杆经由销(例如,其可以是栓等)操作性地联接到控制臂。在这种示例中,销能够在控制臂和控制联杆之间形成接头。作为示例,偏压元件能够包括线圈,其至少部分地围绕销(例如,栓等)的一部分安置。作为示例,销能够限定轴线,例如,其中,控制臂和控制联杆围绕轴线枢转。
作为示例,偏压元件能够向控制臂和控制联杆施加压缩力。作为示例,偏压元件能够向控制臂和控制联杆施加拉伸力。作为示例,偏压元件能够在控制臂和控制联杆之间施加正的或者负的(例如,顺时针或逆时针)的扭矩。
作为示例,偏压元件能够提供辅助力,其能够辅助致动器关闭阀和/或将阀维持在关闭取向中(例如,对抗气动加载等)。例如,偏压元件可辅助由致动器施加的对抗排气压力(其可以脉动)的力。由于内燃发动机的气缸中的燃烧,排气压力可以脉动,其中,在涡轮外壳是接收来自多个气缸的排气的歧管的部分的情况中,这种脉动可尤其显著。作为示例,排气脉动可取决于与内燃发动机的操作关联的一个或多个因素。例如,考虑每分钟转数(rpm),其中,当发动机rpm增大时,脉动频率可增加(例如,且反之亦然)。作为示例,内燃发动机可包括多于一个涡轮增压器,其中,每一个涡轮增压器可接收来自内燃发动机的全部气缸或者少于内燃发动机的全部气缸的排气。作为示例,排气脉动可取决于一个或多个涡轮增压器相对于一个或多个气缸的布置(例如,如经由一个或多个歧管和/或一个或多个其它类型的导管联接)。
作为示例,控制臂的轴线(例如,长轴线)和控制联杆的轴线(例如,长轴线)可形成锐角。作为示例,偏压元件施加力,该力起作用以增大该锐角。作为示例,偏压元件可施加力,该力起作用以减小该锐角。
作为示例,致动器能够为旋转致动器,其包括具有旋转轴线的旋转销。在这种示例中,联接臂能够附接到旋转销。在这种示例中,能够包括联接销,其限定轴线且其将联接臂联接到控制联杆。在这种示例中,联接到控制联杆和控制臂(例如,在控制联杆的相对端部处)的偏压元件可向由联接销、联接臂和控制联杆形成的接头施加力。例如,这种偏压元件可加载多个接头。
作为示例,偏压元件能够是或能够包括弹簧(例如,或者多个弹簧)。作为示例,偏压元件能够包括一个或多个线圈。作为示例,偏压元件能够是或能够包括扭力弹簧。
作为示例,涡轮增压器能够包括压缩器组件;中心外壳组件;包括控制臂的涡轮组件,其中控制臂控制废气门塞相对于废气门座的位置;操作性地联接到控制臂的控制联杆;操作性地联接到控制联杆(例如,经由联接臂)的致动器;和联接到控制臂且联接到控制联杆的偏压元件。
作为示例,方法能够包括致动致动器,以调整废气门塞相对于废气门座的位置,其中,致动包括使联接到控制臂的控制联杆运动,其中控制臂能够附接到废气门的轴。在这种示例中,联接到控制联杆和控制臂的偏压元件能够起作用以施加载荷,例如,在致动器(例如,致动器的电动马达)可能处于“休息”状态,因为其不向控制联杆(例如,直接地或间接地)施加实质上的载荷或载荷的情况中。作为示例,由偏压元件施加的载荷能够起作用以关于在连杆中的将致动器联接到废气门的一个或多个接头减少噪声、磨损等。这种连杆能够包括例如控制联杆的两个接头和例如轴接头和旋转销接头,其中,接头中的每一个可至少部分地由相应的轴线(例如,枢转轴线或旋转轴线)限定。作为示例,致动器的旋转销能够限定旋转轴线,废气门的轴能够限定旋转轴线,接头的销能够限定枢转轴线(例如,用于控制臂和控制联杆的枢转),且其它接头的其它销能够限定枢转轴线(例如,用于控制联杆和联接臂的枢转)。
尽管方法、装置、系统、布置等的一些示例已经在附图中图示且在前述具体实施方式中描述,但将理解的是,所公开的示例实施例不是限制性的,而是能够具有许多重新布置、修改和替代物。

Claims (19)

1.一种用于涡轮废气门的组件,包括:
涡轮外壳,其包括孔、废气门座和延伸到所述废气门座的废气门通路;
衬套,其至少部分地安置在所述孔中;
能够旋转的废气门轴,其至少部分地由所述衬套接收;
废气门塞,其从所述废气门轴延伸;
控制臂,其操作性地联接到所述废气门轴;
控制联杆,其经由销操作性地联接到所述控制臂,所述销由孔接收,所述销在所述控制臂和所述控制联杆之间形成接头,所述接头包括所述销和所述孔之间的径向空隙;
致动器,其操作性地联接到所述控制联杆,以便使所述废气门塞在关闭状态和打开状态之间过渡;以及
偏压元件,其联接到所述控制臂且联接到所述控制联杆,其中,在所述废气门塞从所述关闭状态过渡到所述打开状态期间,所述偏压元件增大施加到所述接头的力,使得所述销保持与所述孔接触,以便降低噪声。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件包括线圈,所述线圈至少部分地围绕所述销的一部分安置。
3.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述销限定轴线,以及其中,所述控制臂和所述控制联杆围绕所述轴线枢转。
4.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件向所述控制臂和所述控制联杆施加压缩力。
5.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件向所述控制臂和所述控制联杆施加拉伸力。
6.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件向所述控制臂和所述控制联杆施加扭矩。
7.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述控制臂的轴线和所述控制联杆的轴线形成锐角。
8.根据权利要求7所述的组件,其特征在于,所述偏压元件施加力,所述力作用为使所述锐角增大。
9.根据权利要求7所述的组件,其特征在于,所述偏压元件施加力,所述力作用为使所述锐角减小。
10.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述致动器包括旋转致动器,其包括具有旋转轴线的旋转销。
11.根据权利要求10所述的组件,包括附接到所述旋转销的联接臂。
12.根据权利要求11所述的组件,包括联接销,其限定轴线且将所述联接臂联接到所述控制联杆。
13.根据权利要求12所述的组件,其特征在于,所述偏压元件向由所述联接销、所述联接臂和所述控制联杆形成的接头施加力。
14.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件包括弹簧。
15.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件包括线圈。
16.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述偏压元件包括扭力弹簧。
17.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述销包括销轴线,并且其中,所述偏压元件包括从所述销轴线偏离的环圈。
18.根据权利要求17所述的组件,其特征在于,从所述销轴线偏离的环圈并不接触所述销的表面。
19.一种涡轮增压器,包括:
压缩机组件;
中心外壳组件;
涡轮组件,其包括控制臂,所述控制臂控制废气门塞相对于废气门座的位置;
控制联杆,其经由销操作性地联接到所述控制臂,所述销由孔接收,所述销在所述控制臂和所述控制联杆之间形成接头,所述接头包括所述销和所述孔之间的径向空隙;
致动器,其操作性地联接到所述控制联杆,以便使所述废气门塞在关闭状态和打开状态之间过渡;以及
偏压元件,其联接到所述控制臂且联接到所述控制联杆,其中,在所述废气门塞从所述关闭状态过渡到所述打开状态期间,所述偏压元件增大施加到所述接头的力,使得所述销保持与所述孔接触,以便降低噪声。
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