CN106894888A - 多级涡轮增压器的排放物旁通阀 - Google Patents

多级涡轮增压器的排放物旁通阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及多级涡轮增压器的排放物旁通阀。一种用于两级涡轮增压器的组件可以包括：第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，两级中的一个包括轴套，轴套包括孔；排放物旁通阀，该排放物旁通阀包括臂，该臂能够枢转以便将排放物旁通阀定向成打开状态和关闭状态；阀轴，该阀轴至少部分地设置在孔中并且操作性地联接到排放物旁通阀，其中，该阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，该轴向止动部设置在内端部和外端部之间；外衬套，该外衬套至少部分地设置在孔中并且轴向地沿阀轴定位；以及内衬套，该内衬套至少部分地设置在孔中并且轴向地沿阀轴定位在轴向止动部和排放物旁通阀的臂的一部分之间。

Description

多级涡轮增压器的排放物旁通阀
技术领域
本文所公开的主题一般地涉及用于内燃发动机的涡轮机械，具体地涉及用于多级涡轮增压器的排放物旁通阀的机构。
背景技术
排放物旁通阀通常用于控制串联涡轮增压器系统的操作。可以操作这样的阀来在排放物路径中物理地转移排放物或改变压力，例如，引导排放物部分地或完全地流动到系统中的多个涡轮机中的一个。在操作期间，排放物旁通阀在一侧经受高的排放物压力并且在另一侧经受较低的压力。为了有效地将高压环境与低压环境隔离，需要相当大的力来使阀和阀座之间保持接触。在阀与阀座的密封状态中，压力差会考验一个或多个部件间的密封件并且会导致有害的排放物泄漏。
阀的操作期间，会发生一些量的轴向移动，例如考虑到与存在于各个部件之间的轴向游隙的量相关联的轴向移动。作为示例，发动机振动可以是引起一个或多个部件在一个或多个轴向游隙极限内进行移动的能量源。作为示例，排放脉冲可以是引起一个或多个部件在一个或多个轴向游隙极限内进行移动的能量源。作为示例，组件所经受的磨损的量可取决于轴向游隙的量，其中例如，轴向游隙的量越大，经由一个或多个部件的移动（例如，当被一个或多个源所驱动时）所产生的磨损的量就越大。
附图说明
当结合在附图中示出的示例，通过参考下面的具体实施方式，可以更完整地理解本文所描述的各种方法、设备、组件、系统、布置等以及这些的等同物，附图中：
图1是系统的示例的示意图，该系统的示例包括涡轮增压器和内燃发动机以及控制器；
图2是串联相继涡轮增压器系统的示例的透视图；
图3是图2的串联相继涡轮增压器系统的另一个透视图；
图4是排放物旁通阀组件的示例的截面图；
图5是排放物旁通阀组件的示例的透视图；
图6是图5的组件的示例的剖面图；
图7是组件的示例的一系列视图；
图8是阀轴的示例的一系列视图；
图9是衬套的示例的一系列视图；
图10是衬套的示例的一系列视图；
图11是组件的示例的剖面图以及阀轴的示例的侧视图；
图12是环形件的示例以及可包括该环形件的组件的示例的一系列视图；
图13是包括阀轴的示例的组件的示例的一系列视图；
图14是组件的示例的剖面图；
图15是子组件的示例的粗略视图；
图16是子组件的示例的粗略视图；
图17是子组件的示例的粗略视图；
图18是组件的示例的剖面图；
图19是组件的示例的一系列视图；并且
图20是组件的示例中的轴的示例的剖面图。
具体实施方式
涡轮增压器被经常用于提高内燃发动机的输出。图1示出了两种运行构造（低发动机RPM和高发动机RPM）中的系统100，其中，系统100包括内燃发动机110和串联相继布置的涡轮增压器120-1和120-2。
内燃发动机110包括容纳一个或多个燃烧室的发动机机体118，该一个或多个燃烧室操作性地驱动轴112（例如经由活塞），其中，轴112的转动确定了例如发动机每分钟转数（RPM）。如图1所示，进入歧管114为通向发动机机体118的空气提供了流动通道，而排放歧管116为来自发动机机体118的排放物提供了流动通道。
涡轮增压器120-1和120-2中的每个可起到从排放物提取能量并且向进入的空气提供能量的作用，该进入的空气可以与燃料相结合以形成燃烧气体。如图1所示，涡轮增压器120-1和120-2中的每个包括轴122-1和122-2、压缩器124-1和124-2以及涡轮机126-1和126-2。涡轮增压器120-1和120-2中的每个可以包括壳体，该壳体可以被称为中心壳体（例如设置在相应的压缩器和涡轮机之间）。作为示例，涡轮增压器轴可以是包括各种部件的轴组件。
对于通向和来自串联相继布置的涡轮增压器120-1和120-2的流体流，空气进口134接收引入的空气，该引入的空气被引导到压缩器124-2，并且排放物出口136接收来自涡轮机126-2的排放物，涡轮机126-2可以包括排放废气门阀135。可控制该排放废气门阀135以便允许排放物绕过涡轮机126-2。
在低发动机RPM运行状态中，涡轮增压器120-1和120-2以串联方式相继地运行。特别地，来自排放歧管116的排放物首先被引导到涡轮机126-1，其导致压缩器124-1的转动，并且随后被引导到涡轮机126-2，其导致压缩器124-2的转动。随着涡轮机126-1从该排放物提取能量，该排放物的压力下降而压缩器124-1使增压压力（例如在其入口和出口之间的压力差）提高。在示例系统100中，基于压缩器的入口压力，对于串联相继的运行状态，涡轮增压器120-1被称为高压涡轮增压器而涡轮增压器120-2被称为低压涡轮增压器。如图1所示，来自压缩器124-2的压缩的进入空气（例如接收处于大气条件的空气）被压缩并且被引导到压缩器124-1的入口（例如接收压力大于大气压的压缩的空气）。这样的布置可以被称为双级压缩。
在低发动机RPM运行状态中，空气阀115可以被构造成处于将压缩的空气从压缩器124-2引导到压缩器124-1的入口的取向，并且排放阀125可以被构造成处于将排放物从歧管116引导到涡轮机126-1的取向。在运行期间，可以调节阀115和125的任一个或两者。例如，阀115可以被调节成以使得至少一些进入的空气绕过压缩器124-1，并且阀125可以被调节成使得至少一些排放物绕过涡轮机126-1。当系统100维持在串联相继的运行状态时，可以发生这样的调节。相反，当空气阀115被构造成处于导致压缩器124-1被完全或实质上绕过的取向时以及当排放阀被构造成处于导致涡轮机126-1被完全或实质上绕过的取向时，系统100完全或本质上作为单涡轮增压器系统来运行。通常选择这样的工作状态以便获得高的发动机RPM。
因为高发动机RPM运行状态依赖于涡轮增压器120-2并且因为高发动机RPM逻辑上在低发动机RPM之后，所以对排放阀125进行调节可以起到引导（pilot）低压涡轮增压器120-2的作用。例如，当达到预设的发动机RPM或增压压力时，控制器可以致动排放阀125来增加排放物到涡轮机126-2的流动（例如经由物理上的转移或压力差）。在这样的情形中，所增加的到涡轮机126-2的流动提高了轴122-2的转动速度，这当排放阀125被构造成处于导致涡轮机126-1被完全或实质上绕过的取向时使得涡轮增压器120-2为更快速的响应和更多的功率输出做好准备（例如，具有最小化的涡轮迟滞）。
系统100还可以包括其他特征，例如一个热交换器（例如，或多个热交换器）可以被定位成在将压缩的进入空气输送到发动机110的燃烧室之前对该压缩的空气进行冷却。作为示例，热交换器可以包括水冷式压缩器壳体。如本文所描述的，系统100可以包括一个或多个排气再循环通道，该一个或多个排气再循环通道能够将排放物循环至进入的空气；注意到可以恰当地控制用于发动机110的燃烧室的排放阀和进口阀来实现一定程度上的排放物“再循环”（例如，在室中保留）。
在图1中，所示出的控制器190的示例包括一个或多个处理器192、存储器194以及一个或多个接口196。这样的控制器可以包括电路，例如发动机控制单元的电路。这样的控制器可以包括将读、写或者读和写信息（例如可执行指令、控制指令、数据等）提供到存储器（例如计算机可读存储介质）的电路。如本文所描述的，各种方法和技术可以可选地结合控制器来实施，例如通过控制逻辑。控制逻辑可以取决于一个或多个发动机运行条件。例如，传感器可以经由一个或多个接口196将信息传送到控制器190。控制逻辑可以根据这样的信息并且进而控制器190可以输出控制信号来控制发动机的运行。控制器190可以被构造成控制空气阀（参见例如空气阀115）、排放阀（参见例如排放阀125）、可变几何组件、废气门（参见例如废气门135）、电动机或与发动机相关联的一个或多个其他部件、（一个或多个）排气涡轮机、（一个或多个）涡轮增压器等。关于阀，控制器190可以被构造成充当致动器或起到将信号传送到致动器的作用，该致动器被构造成致动例如空气阀115、排放阀125、废气门阀135（例如以关闭或打开废气阀）等。
图2和图3示出了系统200的透视图，该系统200具有两个涡轮增压器220-1和220-2连同空气出口213、空气阀215、排放歧管216、排放阀225、废气门235、空气进口234、排放物出口236、空气阀致动器291、废气门致动器293以及排放阀致动器295。头部为空心的箭头示出了所意图的空气流动方向，而头部为实心的箭头示出了所意图的排放物流动方向。涡轮增压器220-1和220-2中的每个包括压缩器224-1和224-2以及涡轮机226-1和226-2。
如本文所描述的，能够以串联相继涡轮增压器运行并且能够以单一涡轮增压器运行的系统可以被布置成多种方式中的任一种。例如，排放阀可以根据排放管道的数量、形状和尺寸而定位在多个位置中。通常，排放阀起到导致排放物主要地流动到涡轮增压器中较大的那个涡轮增压器的作用，在串联相继布置中该较大的涡轮增压器通常被称为低压涡轮增压器。如提到的，排放阀可以起到在物理上绕过较小的、高压涡轮增压器作用或者其可以起到改变路径中的压力的作用。对于后者，关于系统200，排放阀225可以邻近排放歧管216定位以使得当打开阀225时，排放物沿较低压力路径流动到低压涡轮增压器220-2的较大的涡轮机226-2。在这样的布置中，排放阀225能够对排放物从高压源（例如歧管）到较低压力路径的流动进行调节。
如本文所描述的，可以发生对排放阀的调节以使得排放阀处于关闭、打开或任何中间的状态。通常，排放阀沿压力差有助于其打开的方向打开并且沿相反于压力差的方向关闭。这样的阀的布置提供了更容易的打开操作（例如以更少的致动力来打开），并且当致动器失效时，该阀处于打开或部分打开的状态（例如，其允许排放物到较大涡轮机的流动）。如果排放阀被布置成使得致动器失效会阻止打开，那么在高发动机RPM时，排放物将首先被引导到较小的涡轮机，这可能导致该较小的涡轮机（或压缩器）过速以及潜在的失效。然而，排放阀最终应该能够有效地关闭排放物开口（例如克服压力差）以使得对于低发动机RPM，排放物被引导到较小的涡轮机。
图4示出了排放阀组件400的示例，该排放阀组件400可以接收例如来自歧管的和来自高压涡轮增压器的涡轮机的出口的排放物（参见例如图1、2和3）。例如，该组件400包括带有排放物入口凸缘411的壳体410，该排放物入口凸缘411被构造成操作性地联接到另一个部件（例如，或多个部件）以便接收排放物。如图4所示，壳体410限定腔室414，腔室414被构造成部分地响应于提动阀芯420的位置而接收排放物，该提动阀芯420附接到臂422并且通过臂422能够移动，其中，该臂422可以附接到或联到致动器（参见例如致动器组件405）。如本文所描述的，提动阀芯可充当栓塞，以便例如堵塞或密封开口（以便例如堵塞或密封通向联接到内燃发动机的排放歧管的开口）。
在图4的示例中，组件400包括阀座430，该阀座430设置在壳体410和另一个部件450之间，部件450可以是歧管的一部分或附接到歧管等。如所示，阀座430包括基部432和壁部434，该壁部434轴向地延伸离开基部432（例如作为管、圆柱形壁等）。在基部432和壁部434包括大体上圆形的截面的情况下，基部432可包括超过壁部434的外直径的外直径。排放通道由阀座430的内表面限定，该阀座430的内表面可以是大体上圆柱形的表面。
在图4的示例组件400中，壳体410包括凹部413，该凹部413从壳体410的面416轴向地向内延伸（例如可选地包括一个或多个肩部等），并且该凹部413可接收阀座430。在图4的示例组件400中，阀座430包括表面436和表面438，表面438以例如相对于表面436、部件450的平坦表面、壳体410的面416等所限定的角度来设置，当提动阀芯420处于关闭状态时，提动阀芯420可以放置在该表面438上。当提动阀芯420在打开状态和关闭状态之间移动时，这样的角度（例如摆动角）可以减小旋转角度。作为示例，阀座可以包括用来放置提动阀芯的表面，其中，该表面以大约零度的角度设置在组件中。例如，考虑阀座430具有平行于表面436的表面438，这对于臂422抵靠表面438放置提动阀芯420而言会导致更大的行程距离（例如旋转角度）。在这样的示例中，提动阀芯420的下表面可以大约平行于壳体410和部件450之间的交界面（例如，并且大约平行于设置在壳体410和部件450之间的一个或多个垫片的平面）。作为示例，可以例如在受力图中考虑角度，以考虑由提动阀芯施加到阀座的力以及该力的平衡（例如关于直接地或间接地与阀座相接触的一个或多个部件）。
图5示出了组件500的透视图，该组件500包括壳体510、阀520、阀座530、轴套（boss）540、阀轴550和曲柄臂560。在图5的示例中，壳体510包括排放物入口凸缘511和壳体凸缘518，该排放物入口凸缘511被构造成用于连接到另一个部件以便接收排放物，该壳体凸缘518用于将壳体510操作性地联接到例如涡轮增压器的中心壳体。如图5的示例所示，壳体凸缘518包括用于接收涡轮机（例如涡轮机叶轮）的开口，其中例如，经由排放物入口凸缘511进入的排放物可以流动到由壳体510限定的蜗室以便被引导到涡轮机（例如，并且随后从该涡轮机被轴向向外地引导到壳体510的排放物出口519）。
在图5的示例中，壳体510包括部分地由面边界517限定的面516，其中，边缘515限定了用于排放物的流动（例如从高压涡轮机的出口）的开口。在图5的示例组件500中，垫片能够被放置在阀座530上，该阀座530由壳体510接收。作为示例，经由排放物入口凸缘511可在壳体510和另一个部件之间形成结合部。作为示例，该结合部可以在施加夹持力时形成（例如，通过在两个部件之间具有一个或多个垫片的情况下结合两个部件）。
在图5的示例中，轴套540包括孔，其中，阀轴550至少部分地放置在该孔中。所示出的阀轴550操作性地联接到曲柄臂560。阀轴550还操作性地联接到阀520以使得阀轴550的转动导致阀520进行移动，例如从打开状态移动到关闭状态以及相反的移动。在关闭状态中，阀520抵靠阀座530放置以使得通向由壳体510限定的蜗室的通道被大体上密封（例如关闭）。至于打开状态，其可以是排放物将要流动的状态，例如部分打开的状态和完全打开的状态。
当阀520设置在一个或多个排放物环境中（例如在两侧上），排放物可以经由轴套540的孔泄漏到壳体510外。例如，在排放物的压力超过环境压力的情况下，排放物可以穿过轴套540的孔内的一个或多个间隙并且在处于该孔的曲柄臂560端处的该孔的开口处离开壳体510。这样的泄漏对于性能、排放、阀的控制等中的一个或多个会是有害的。
如图5的示例所示，阀轴550是相对长的，该阀轴550由于随温度的变化（例如考虑排放物温度变化、环境温度变化等）而膨胀和收缩可对间隙产生影响。例如，图5示出了各种尺寸，包括轴套540的近似的轴套长度LB、凸缘511的近似的凸缘直径DF以及壳体凸缘518的近似的安装直径DM。在图5的示例中，阀轴550沿轴套540延伸近似是轴套540的整体长度的距离。轴套540和轴550的长度可取决于一个或多个因素，例如两级涡轮增压系统的封装限制（例如当设置在发动机室中）。如提到的，部件在一个或多个轴向间隙内的轴向运动可以导致磨损，其中例如，一个或多个轴线间隙越大，磨损的风险就越大。
为解决诸如磨损和摩擦的问题，可在孔中设置衬套，其中，该衬套在孔内支撑阀轴。这样的衬套可由能够承受排放物温度的适合的材料制成。作为示例，衬套的材料可以是烧结材料，该烧结材料会是相对贵的（例如考虑到衬套作为整个两级涡轮增压系统的部件）。作为示例，衬套可以至少部分地过盈配合到孔中以由此关于衬套可能经受的操作力将该衬套固定。作为示例，可以使用销，该销由衬套的特征（例如环形槽等）接收以使得该衬套被轴向定位（例如关于孔轴向固定）。
作为示例，衬套可以是相对长的。例如，考虑具有阀轴长度的至少大约50%的长度的衬套。作为示例，考虑大约60mm长（例如大约2.4英寸）的衬套。这样的长衬套在制造中以及在例如质量控制中会带来一些挑战。
作为示例，系统可采用多个衬套，其中，每个这样的衬套都短于单体的长衬套。由于叠加的缘故，在使用多个衬套情况中，轴向间隙会被放大；然而，如提到的，更大的轴向间隙会增大磨损。在这样的系统中的磨损是相当大的，例如考虑到衬套能够发生大到大约5mm的磨损。考虑到这样的高程度的磨损，可以考虑将长衬套作为实际解决方案。
作为示例，系统可包括围绕阀轴设置的两个衬套，其中，该阀轴包括台阶（例如台阶轴）。在这样的示例中，衬套中的每个的至少一部分被设置在涡轮机壳体的轴套的孔中。在这样的示例中，可以实现与单个单体衬套的实施方式（例如单个长衬套）的一个或多个轴向间隙近似相同的一个或多个轴向间隙。作为示例，阀轴可包括台阶，在包括内衬套和外衬套的系统中，该台阶起到确保组件关于固定内衬套的轴向游隙量的作用。在这样的示例中，内衬套可以是设置在壳体内的衬套，并且外衬套可以是至少部分地设置在壳体内的衬套。例如，该外衬套可以经由轴套的孔的开口暴露于周围环境并且可以例如延伸超过轴套的孔的末端以使得该外衬套的末端以及该外衬套的大体上圆柱形表面的至少一部分暴露于周围环境。
作为示例，可利用外衬套来保持期望的径向接触的量（例如置于孔的中心等）。可以基于一个或多个因素来选择外衬套的轴向位置。作为示例，内衬套和外衬套可以执行一个或多个共同的功能和/或一个或多个不同的功能。作为示例，如可以在使用长的单一衬套的系统（例如具有单个单体的阀轴衬套的系统）中见到的，外衬套可以被实施为没有外卷边（external crimping）。
图6示出了图5的组件500的剖面图、组件500的一部分的放大剖面图以及限制阀轴550的轴向移动的轴向止动部的进一步放大视图。轴向止动部限定了阀轴550在其中可以移动、膨胀（例如热膨胀）、移动且膨胀等的一个或多个间隙。
如所提到的，阀轴550可以是相对长的，例如近似为涡轮机壳体的一部分的直径等（参见例如图5的各种尺寸）。作为示例，相对长的阀轴可以具有大约40mm或更大的长度（例如，大约1.5英寸或更大）。作为示例，相对长的阀轴可以以纵横比（例如长度与平均直径的比）为特征。例如，考虑平均直径的大约6倍的长度（参见例如图6的示例，其中，阀轴550具有平均直径的近似10倍的长度）。
图6示出了阀520，该阀520包括具有孔的臂524，该孔接收阀轴550的一部分。在图6的示例中，组件500包括外衬套570和内衬套580。如所示，内衬套580轴向地设置在阀轴550的轴向止动部555和阀520的臂524的一部分之间。作为示例，阀轴550的轴向止动部555可以是全直径（full diameter）或者可以是一个或多个延伸部，该一个或多个延伸部轴向向外延伸到大于内衬套580的孔的内半径的半径。
作为示例，轴向止动部555可以是在成为阀轴550的坯料中形成的套环。例如，可以利用车床切掉该坯料的材料以便形成作为阀轴550的一体化部分的轴向止动部555。作为示例，机加工过程可以形成阀轴550的一个或多个特征。
至于阀520的臂524，其可以过盈配合到阀轴550。作为示例，阀520的臂524可以被焊接或以其他方式结合到阀轴550。作为示例，臂524可以通过螺栓连接或以其他方式联接到阀轴550。作为示例，臂524可以在特定的轴向位置处定位在阀轴550上并且固定到阀轴550，该特定的轴向位置确定了关于轴向固定的内衬套580和阀轴550的轴向止动部555以及关于轴向固定的内衬套580和臂524的表面（例如充当第二轴向止动部的臂524的轴向面）的一个或多个间隙。作为示例，内衬套可以轴向定位在孔中并且可以在阀的臂的一部分和阀轴的轴向止动部之间接收阀轴。
如图6的放大视图所示，由于内衬套580固定在轴套540的孔的至少一部分中，阀轴550沿其轴向的移动是受限制的。在左侧，固定到阀轴550的臂524的表面充当关于内衬套580的“内”端部表面的止动部表面，并且在右侧，阀轴550的轴向止动部555的表面充当关于内衬套580的“外”端部表面的止动部表面。当阀轴550向左平移时，在右侧示出的间隙可以被最小化，在该转变期间，间隙可出现在左侧。作为示例，间隙可存在于左侧并且可存在于右侧。作为示例，整体的间隙（例如轴向距离）能够限定轴套540的孔中的阀轴550的轴向运动的量。可以对这样的整体的间隙进行选择来应对热效应（例如各种部件的膨胀和收缩）以及应对磨损（例如使磨损最小化）。
图7示出了图6的组件500的一些部分的各种视图。在左边，所示出的轴套540包括轴向端部表面541、外孔542、通向外孔542的开口543、内孔544、在外孔542和内孔544之间的过渡区域545、通向内孔544的内开口547以及设置在内开口547周围的表面549。
至于阀520，在图7的示例中，该阀520包括轴向面525、孔526以及另一个轴向面527。在图7中示出了关于轴套540的各种尺寸，该各种尺寸包括半径和长度；注意到示出了孔的轴线zb以及阀的轴线zp和rp（例如其中，阀520绕轴线zp转动）。
在图7中，在中间示出了相对于曲柄臂560、外衬套570以及内衬套580的阀轴550。示出了相对于阀轴轴线zs的各种尺寸。如所示，阀轴550包括相对的端部552和554、曲柄臂联接部分551、外衬套部分553、轴向止动部555以及内衬套部分557。至于轴向止动部555，其包括面向端部554的至少一个轴向面558并且可包括面向端部552的至少一个轴向面556。在这样的示例中，面向端部554的至少一个轴向面558充当阀轴550的轴向止动部555的止动部表面。
在图7中，在右边，如中间视图中的子组件设置在如左边视图中的轴套540中。作为示例，组装过程可包括将阀520定位、至少将内衬套580定位（例如将内衬套580至少部分地固定在轴套的孔中）并且将阀轴550插到轴套540的孔中以使阀轴550的端部559和阀520的臂524接合。
如图7所示，内衬套580可部分地在轴套540的内衬套孔544内，并且例如部分地在腔室内，该腔室是阀520进行操作（例如进行打开或关闭）所在的排放物腔室。如图7所示，外衬套570可部分地在外衬套孔542内，并且例如通过延伸超过轴套540的开口543而部分地暴露。图7中示出了关于曲柄臂560和轴套540的轴向端部表面541的各种间隙。
作为示例，阀轴550可在轴套540内沿轴向方向移动；然而，由于阀520的臂524以及阀轴550的轴向止动部555，阀轴550沿其轴向的移动是受限制的。
作为示例，阀轴550可以在轴套540内沿轴向方向移动；然而，由于阀520的臂524以及阀轴550的轴向止动部555，轴向固定的内衬套580限制了阀轴550的轴向移动。
图8示出了带有各种尺寸的阀轴550的侧视图以及阀轴550的截面视图。
图9示出了带有各种尺寸的外衬套570的侧视图以及外衬套570的截面视图。如所示，外衬套570包括孔573以及限定在相对的轴向端部572和574之间的外表面575。作为示例，衬套570的外表面575可包括一个或多个直径减小的部分，例如在一个端部或两个端部572和574处。
图10示出了带有各种尺寸的内衬套580的侧视图以及内衬套580的截面视图。如所示，内衬套580包括孔583以及限定在相对的轴向端部582和584之间的外表面585。作为示例，衬套580的外表面585可包括一个或多个直径减小的部分，例如在一个端部或两个端部582和584处。
图11示出了组件500的示例的剖面图，该组件500包括阀轴1150而不是阀轴550。如所示，阀轴1150可包括能够接收一个或多个密封环的一个或多个环形槽1191-1、1191-2和1193。如所示，环形槽1191-1和1191-2在阀轴1150的外衬套部分中而环形槽1193在阀轴1150的内衬套部分中。
图12示出了可以至少部分地设置在相应的环形槽1191-1、1191-2和1193中的密封环1192-1、1192-2和1194。这样的密封环可以为排放物从与阀相关联的内环境向外经过轴套的孔到周围环境的流动提供障碍。
作为示例，密封环1194可以是弹性体材料，该弹性体材料处于操作温度（例如排放物温度）时是容易降解的。例如，可以利用这样的密封环来进行质量控制评定（例如加压空气评定），并且随后一旦该组件完成安装并实施为与内燃发动机一起使用，这样的密封环就降解。
图13示出了子组件的剖面图，该子组件包括示例的阀轴1350，该阀轴1350至少部分地设置在轴套1340的孔中。在图13的示例中，阀轴1350包括相对的端部1352和1354、用于曲柄臂1360的曲柄臂联接部分1351、外衬套部分1353、内衬套部分1357以及用于阀的臂的臂部分1359。如所示，阀轴1350包括由台阶状的直径形成的轴向止动部1355（例如阀轴1350的较大直径部分和较小直径部分之间的过渡区域）。轴向止动部1355可以是环形的轴向面。如所示，阀轴1350的较大直径部分朝外地向端部1352延伸，并且轴套1340的孔1342也从较小直径过渡到较大直径，以便例如容纳围绕阀轴1350的外衬套1370。如所示，内衬套1380可以轴向地定位（例如轴向地固定）在轴向止动部1355和阀1320的臂1324的一部分之间，以使得为阀轴1350的移动而限定整体的轴向间隙。
作为示例，轴向止动部1355可以是在成为阀轴1350的坯料中形成的台阶的一部分。例如，可以利用车床切掉坯料的材料来形成作为阀轴1350的一体化部分的轴向止动部1355。作为示例，机加工过程可以形成阀轴1350的一个或多个特征。
图14示出子组件的剖面图，该子组件包括示例的阀轴1450。在图14的示例中，阀轴1450在端部1454和轴向止动部1455之间包括直径减小的部分并且在端部1452和轴向止动部1455之间包括直径减小的部分。如所示，外衬套1470可以相对于该直径减小的部分形成间隙并且内衬套1480可以相对于该直径减小的部分形成间隙。作为示例，这样的部分可以提供外衬套1470和阀轴1450的“缩短”的接触长度（例如，或接触面积）以及内衬套1480和阀轴1450的“缩短”的接触长度（例如，或接触面积）。
图15示出了子组件的粗略视图，该子组件包括围绕阀轴1550设置的多个衬套1570和1580，该阀轴1550控制阀1520，其中，衬套1580中的一个轴向地定位在由阀轴1550的轴向止动部1555和阀1520的一部分所限定的轴向跨度中。在这样的示例中，衬套1570和1580的直径可以是近似相同的。
图16示出了子组件的粗略视图，该子组件包括围绕阀轴1650设置的多个衬套1670和1680，该阀轴1650控制阀1620，其中，衬套1680中的一个轴向地定位在由阀轴1650的轴向止动部1655和阀1620的一部分所限定的轴向跨度中。在这样的示例中，衬套的直径是不同的，其中，外衬套的直径大于内衬套的直径。
作为示例，图16的阀轴1650可以被称为全套管阀轴，其可采用较大的外衬套ID（例如大于内衬套ID）。在这样的方式中，外衬套和内衬套可以过盈配合在轴套的孔中。于是，阀轴可以被插入。如所示，当相比例如图15的方式，其中，轴向止动部1555具有受限的轴向长度（例如沿轴向短于阀轴1650的“全套管”部分的“套环”），图16的方式可使用具有较大直径以及由此具有较大质量（例如热质量等）的阀轴。在图16的示例中，这样的方式可允许较大的阀轴的直径来例如支撑曲柄，这可以允许通过螺栓连接的曲柄。
作为示例，如在图15的示例中，对于阀轴的套环的方式可允许使用具有与内衬套近似相同的衬套直径的外衬套。在这样的示例中，对于组装，可以将内衬套过盈配合到孔中（以便例如轴向地固定该内衬套）并且随后是外衬套，可选地与阀轴同时进行安装（例如，带有阀轴或不带有阀轴）。因为图15的示例中的阀轴可以在外端部具有较小的直径，所以其可能不像图16的“套管”方式那样能够适用于通过螺栓连接的曲柄（例如通过螺栓连接的曲柄臂）。
作为示例，在曲柄臂将要通过螺栓连接到阀轴的情况下，可以采用“全套管”方式，当相比“套环”方式，该“全套管”方式可提供阀轴的更大直径的外端部。
图17示出了子组件的粗略视图，该子组件包括围绕阀轴1750设置的多个衬套1770和1780，阀轴1750控制阀1720，其中，衬套1770中的一个轴向地定位在由阀轴1750的轴向止动部1755和套环1756所限定的轴向跨度中，该套环1756可以是能够支撑曲柄臂1760的固定装置的一部分。在这样的示例中，衬套1770和1780的直径可以是近似相同的。
如图17的示例所示，轴向止动部1755包括面向衬套1770（例如衬套1770的端部）的表面1757，并且套环1756包括面向衬套1770（例如衬套1770的端部）的表面1758。在这样的示例中，间隙可以被限定为表面1757和表面1758之间的轴向距离。作为示例，可以在阀1720的表面1722和衬套1780的表面1782之间限定间隙，其中例如，阀轴1750相对于衬套1770的轴向移动可以被该间隙限制，其中，该衬套1770经由销、过盈配合等中的一个或多个被轴向地固定。作为示例，在衬套1770变得“不固定”并且轴向地移动（例如由于磨损、受力、温度等）的情况中，衬套1780可以至少限制沿向外方向（即在图17的示例中沿向上的方向）的轴向运动（例如作为备用机制）。
作为示例，套环1756可以是能够调节的以便限定间隙（例如关于衬套1770的轴向长度）。作为示例，在操作涡轮增压器系统中的子组件之后，可以进行一次或多次调整。作为示例，套环1756可以被装配到阀轴1750并且可以包括用于支撑曲柄臂1760的表面或一个或多个其他特征。作为示例，可以附接部件1790以便至少部分地固定曲柄臂1760和/或套环1756。作为示例，部件1790可以是螺纹螺栓并且阀轴1750可以包括与该螺纹螺栓的至少一部分螺纹相配合的螺纹。作为示例，可以采用一种或多种其他类型的配合部件，其中例如，该部件中的一个是可定位的以便形成例如表面1758的止动表面。
图18示出了子组件的剖面图，该子组件包括示例的阀轴1850，该阀轴1850至少部分地设置在轴套1840的孔中。在图18的示例中，阀轴1850包括相对的端部和用于曲柄臂的曲柄臂联接部分、外衬套部分1853、内衬套部分1857以及用于阀1820的臂的臂部分1859。如所示，阀轴1850包括由台阶状的直径形成的轴向止动部（例如在阀轴1850的较大直径部分和较小直径部分之间的过渡区域）。
如所示，内衬套1880可轴向地定位在轴向止动部和阀1820的臂的一部分之间。在图18的示例中，内衬套1880包括可接收销1895的环形槽，该销1895插入到轴套1840的横孔（cross-bore）中。在这样的示例中，内衬套1880可以是可转动的但沿其轴向的移动被销所限制，该销部分地放置在轴套1840的横孔中并且部分地放置在内套管1880的环形槽中。以这样的方式，可轴向固定内衬套1880。
图19是组件1900的示例的一系列视图，该组件1900包括排放物入口1902和1904以及控制连杆机构1910，该控制连杆机构1910操作性地联接到曲柄臂1960以便操纵旁通机构1920。在组件1900的一部分被去除的情况下示出了旁通机构1920，以便露出包括排放阀1930的腔室，该排放阀1930操作性地联接到曲柄臂1960和控制连杆机构1910。在这样的示例中，排放阀1930可包括轴，该轴设置在由旁通机构1920的主体或壳体的一部分限定的孔中。在这样的示例中，多个衬套可至少部分地设置在孔中并且轴可包括轴向止动部，该轴向止动部起到轴向地限制衬套中的至少一个的移动的作用。在这样的示例中，排放阀1930的一部分可以形成轴向止动部，并且/或者曲柄臂1960的一部分（例如，或者与曲柄臂1960相关联的机构）可以形成轴向止动部。
图20示出了组件2000的示例，该组件2000适于在串联相继涡轮增压器系统中使用，该串联相继涡轮增压器系统可包括低压涡轮增压器和高压涡轮增压器，该低压涡轮增压器包括低压压缩器和低压涡轮机，该高压涡轮增压器包括高压压缩器和高压涡轮机。例如，组件2000可被用作旁通阀（例如涡轮机旁通阀）的一部分。
如图20所示，组件2000包括定位在壳体2042内的蝶阀元件2046。如图20所示，该蝶阀元件2046具有轴2022，该轴2022从蝶阀元件2046的一侧延伸，充当用于使轴2022转动的杠杆臂的臂可以固定到轴2022，并且轴2022固定到组件2000内的蝶阀元件2046。
如图20的示例所示，壳体2042包括阀通路2044。定位在通路2044中的蝶阀元件2046可以是大体上圆形的并且可绕轴2022的轴线转动，从而其要么大体上阻塞通路2044要么允许气体以变化的量通过该通路2044。当该通路2044是完全打开时，蝶阀元件2046沿与其在关闭位置所处的平面大体上垂直的平面定向，以使得当通路2044大体上打开时，蝶阀组件2046的厚度尺寸呈现给通路2044中的气体流。如此，气体流可在蝶阀元件2046的两侧经过蝶阀元件2046，并且因为轴2022大体上在蝶阀元件2046的中间，所以气体流可以使该轴2022大体上处于平衡。
当蝶阀元件2046关闭时，其可以抵靠搭接安置表面（lap seating surface）放置，该搭接安置表面在通路2044中形成在通路2044的相对侧上的壳体2042上并且面对蝶阀元件2046的相对的端部。蝶阀元件2046转动所绕的轴线在两个搭接安置表面之间并且是轴2022的轴线。
如图20的示例所示，轴2022延伸到在通路2044的相对侧上的孔2054和2056中，孔2054和2056也沿着轴的轴线对准。衬套2060和2062被例如压入相应的孔2054和2056中，以使得衬套2060和2062在相对于壳体2042的转动中是大体上受限制的并且衬套2060和2062沿相对于它们的轴线2058被大体上固定。衬套2060和2062支承轴2022并且也延伸到蝶形沉孔中，该蝶形沉孔形成在穿过蝶阀元件2046的孔的相对的端部中，轴2022延伸穿过蝶阀元件2046。
在图20的示例中，包括销2070，该销2070起到防止蝶阀元件2046相对于轴2022转动过多的作用。例如，销2070可以被压入轴2022中的开孔中。在蝶阀元件2046中的、销2070可延伸穿过的开孔可以略微大于销2070，如此销2070没有与蝶阀元件2046形成固定的连接，以便允许蝶阀元件2046在相对运动上具有一定的自由度。在这样的示例中，由于被销2070和其他配合所限制，蝶阀元件2046可以例如以有限的程度轻微地相对轴2022转动并且可以沿轴线相对于轴2022移动。
在图20的示例中，示出了例如被压入孔2056中以便封闭相应的端部的盖2074。轴2022可以例如从相对的端部延伸到孔2054外，以便可以将该轴2022联接到致动器，例如致动器2026。
作为示例，可以在轴2022和孔2054之间设置密封套件以便防止向内或向外的泄漏，并且例如可以将衬环压入孔2054中来保持密封套件。
在图20的示例中，轴2022包括套环2023。在这样的示例中，套环2023可限制轴2022在孔2054中的轴向运动。例如，在衬套2060大体上被轴向固定在孔2054中（例如经由过盈配合等）的情况下，套环2023可充当关于衬套2060的端部表面的轴向止动部。作为示例，蝶阀元件2046可以包括端部，该端部例如经由与衬套2060的另一个相对的端部接触来限制轴2022的轴向移动，以使得蝶阀元件2046的一部分充当轴向止动部。在这样的示例中，轴2022的轴向移动可以由一个或多个轴向止动部来限制。
作为示例，阀元件2046的一部分的表面和套环2023的表面可限定大于衬套2060的轴向长度的轴向距离。在这样的示例中，轴2022可以在由该轴向距离和衬套2060的较短的轴向长度所限定的间隙内轴向地移动。这样的间隙可以在衬套2060的一个端部处、在衬套2060的相对的端部处或被分配在衬套2060的两个端部处（例如，在组件2000的操作期间的各种时刻）。
作为示例，蝶阀元件可以轴向地定位在（例如，被夹在）可充当轴向止动部的两个衬套（例如左衬套和右衬套）之间。在这样的示例中，一个或多个间隙趋向于是相对小的以便例如减小泄漏。然而，可以存在一些量的游隙来帮助减小粘连（例如由于热效应等）。
作为示例，在组件包括多个衬套的情况下，结构的材料和/或应用到此类材料的处理过程可以可选地不同。例如，内衬套可以是更耐用的，因为内衬套相比外衬套通常暴露于更高的温度（例如由于接近/接触周围环境）。
作为示例，多衬套的方式可以起到减小单个单体的衬套的方式（例如单个长衬套）可能涉及的变形效应的作用。
作为示例，包括轴向止动部的阀轴可提高排气从一个区域行进到另一个区域的流动路径的曲折性。例如，在排气压力高于周围空气压力的情况下，压力差可以是用于使排气经由接收阀轴的孔进行流动的驱动力。在这样的阀轴包括带有可充当轴向止动部的轴向面的至少一个台阶状部分的情况下，排放物流动路径（例如通道）的曲折性可以得到提高，这可以起到减少排气泄漏的量的作用。
作为示例，在阀轴的轴向止动部表面邻接（例如接触）衬套的端部的情况下，轴向止动部表面可具有超过衬套的孔的孔直径的直径，以使得该轴向止动部表面起到封闭设置在衬套的孔中的阀轴的一部分和限定了衬套的孔的该衬套的内表面之间的环形间隙的作用。
作为示例，一种用于两级涡轮增压器的排放物旁通阀的组件可以包括：第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，所述级中的一个包括轴套，所述轴套包括孔；排放物旁通阀，所述排放物旁通阀包括臂，所述臂能够枢转以便将所述排放物旁通阀定向成打开状态和关闭状态；阀轴，所述阀轴至少部分地设置在所述孔中并且操作性地联接到所述排放物旁通阀，其中，所述阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，所述轴向止动部设置在所述内端部和所述外端部之间；外衬套，所述外衬套至少部分地设置在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位；以及内衬套，所述内衬套至少部分地轴向固定在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位在所述排放物旁通阀的臂的一部分和所述阀轴的轴向止动部之间。在这样的示例中，所述内衬套的一个端部和所述阀轴的轴向止动部以及所述内衬套的相对的端部和所述排放物旁通阀的臂的一部分能够限定整体轴向间隙，所述整体轴向间隙限制了所述阀轴在所述孔中的轴向移动。
作为示例，排放物旁通阀的臂可固定到阀轴以便限定在臂的一部分和轴向止动部之间的轴向跨度，例如其中，内衬套包括小于该轴向跨度的轴向长度。在这样的示例中，内衬套的轴向长度和轴向跨度之间的差可限定间隙。例如，这样的间隙可以至少部分地经由阀轴的热膨胀系数和内衬套的热膨胀系数限定。
作为示例，内衬套和阀轴可以由不同的材料制成。
作为示例，阀轴可以是单体轴。
作为示例，阀轴可以具有大于轴的平均直径的近似六倍的长度。
作为示例，阀轴可以包括至少一个环形槽。在这样的示例中，至少一个密封环可以至少部分地设置在环形槽中。作为示例，至少一个密封环能够接触多个衬套中的一个的表面。
作为示例，组件可包括曲柄臂，曲柄臂通过螺栓连接到阀轴的外端部。
作为示例，内衬套可以被销别住。
作为示例，轴套可以是涡轮机壳体的轴套。作为示例，轴套可以是排放歧管的轴套。
作为示例，排放物旁通阀在打开状态能够允许内燃发动机的排气的至少一部分绕过多个涡轮增压器级中的一个。在这样的示例中，在排放物旁通阀的打开状态中，能够存在用于使内燃发动机的排气的至少一部分绕过第一涡轮增压器级的路径。
作为示例，在组件中，第一涡轮增压器级可以是高压级，并且第二涡轮增压器级可以是低压级。
作为示例，一种用于两级涡轮增压器的排放物旁通阀的组件可以包括：第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，所述级中的一个包括轴套，所述轴套包括孔；排放物旁通阀，所述排放物旁通阀包括臂，所述臂能够枢转以便将所述排放物旁通阀定向成打开状态和关闭状态；阀轴，所述阀轴至少部分地设置在所述孔中并且操作性地联接到所述排放物旁通阀，其中，所述阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，所述轴向止动部设置在所述内端部和所述外端部之间；曲柄臂，所述曲柄臂操作性地联接到所述阀轴；内衬套，所述内衬套至少部分地设置在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位；以及外衬套，所述外衬套至少部分地轴向固定在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位在所述阀轴的轴向止动部和所述曲柄臂之间。在这样的示例中，所述曲柄臂可包括限制所述阀轴的轴向移动的轴向止动部表面。
作为示例，一种用于两级涡轮增压器的排放物旁通阀的组件可以包括：第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，所述级中的一个包括轴套，所述轴套包括孔；排放物旁通蝶阀；阀轴，所述阀轴至少部分地设置在所述孔中并且操作性地联接到所述排放物旁通蝶阀，其中，所述阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，所述轴向止动部设置在所述内端部和所述外端部之间；内衬套，所述内衬套至少部分地设置在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位；以及外衬套，所述外衬套至少部分地轴向固定在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位在所述阀轴的轴向止动部和所述排放物旁通蝶阀之间。
虽然已经在附图中示出了并且在前述的具体实施方式中描述了方法、设备、系统、布置等的一些示例，但将要理解的是所公开的示例实施例是非限制性的，但是能够在没有偏离由所附权利要求阐述和限定的精神的情况下进行大量的重新布置、修改以及替换。

Claims (19)

1.一种用于两级涡轮增压器的排放物旁通阀的组件，所述组件包括：
第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，所述级中的一个包括轴套，所述轴套包括孔；
排放物旁通阀，所述排放物旁通阀包括臂，所述臂能够枢转以便将所述排放物旁通阀定向成打开状态和关闭状态；
阀轴，所述阀轴至少部分地设置在所述孔中并且操作性地联接到所述排放物旁通阀，其中，所述阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，所述轴向止动部设置在所述内端部和所述外端部之间；
外衬套，所述外衬套至少部分地设置在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位；以及
内衬套，所述内衬套至少部分地轴向固定在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位在所述排放物旁通阀的臂的一部分和所述阀轴的轴向止动部之间。
2.如权利要求1所述的组件，其中，所述内衬套的一个端部和所述阀轴的轴向止动部以及所述内衬套的相对的端部和所述排放物旁通阀的臂的一部分限定了整体轴向间隙，所述整体轴向间隙限制了所述阀轴在所述孔中的轴向移动。
3.如权利要求1所述的组件，其中，所述排放物旁通阀的臂固定到所述阀轴以便限定在所述臂的一部分和所述轴向止动部之间的轴向跨度。
4.如权利要求3所述的组件，其中，所述内衬套包括小于所述轴向跨度的轴向长度。
5.如权利要求4所述的组件，其中，所述内衬套的轴向长度和所述轴向跨度之间的差限定了间隙。
6.如权利要求5所述的组件，其中，所述间隙至少部分地经由所述阀轴的热膨胀系数和所述内衬套的热膨胀系数限定。
7.如权利要求1所述的组件，其中，所述内衬套和所述阀轴由不同的材料制成。
8.如权利要求1所述的组件，其中，所述阀轴包括单体轴。
9.如权利要求1所述的组件，其中，所述阀轴包括大于所述轴的平均直径的近似六倍的长度。
10.如权利要求1所述的组件，其中，所述阀轴包括至少一个环形槽并且包括至少部分地设置在所述环形槽中的至少一个密封环。
11.如权利要求10所述的组件，其中，所述至少一个密封环接触所述衬套中的一个的表面。
12.如权利要求1所述的组件，包括曲柄臂，所述曲柄臂通过螺栓连接到所述阀轴的外端部。
13.如权利要求1所述的组件，其中，所述内衬套被销别住。
14.如权利要求1所述的组件，其中，所述轴套包括涡轮机壳体的轴套。
15.如权利要求1所述的组件，其中，所述轴套包括排放歧管的轴套。
16.如权利要求1所述的组件，其中，所述排放物旁通阀在所述打开状态中允许内燃发动机的排气的至少一部分绕过所述涡轮增压器级中的一个。
17.一种用于两级涡轮增压器的排放物旁通阀的组件，所述组件包括：
第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，所述级中的一个包括轴套，所述轴套包括孔；
排放物旁通阀，所述排放物旁通阀包括臂，所述臂能够枢转以便将所述排放物旁通阀定向成打开状态和关闭状态；
阀轴，所述阀轴至少部分地设置在所述孔中并且操作性地联接到所述排放物旁通阀，其中，所述阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，所述轴向止动部设置在所述内端部和所述外端部之间；
曲柄臂，所述曲柄臂操作性地联接到所述阀轴；
内衬套，所述内衬套至少部分地设置在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位；以及
外衬套，所述外衬套至少部分地轴向固定在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位在所述阀轴的轴向止动部和所述曲柄臂之间。
18.如权利要求17所述的组件，其中，所述曲柄臂包括限制所述阀轴的轴向移动的轴向止动部表面。
19.一种用于两级涡轮增压器的排放物旁通阀的组件，所述组件包括：
第一涡轮增压器级和第二涡轮增压器级，其中，所述级中的一个包括轴套，所述轴套包括孔；
排放物旁通蝶阀；
阀轴，所述阀轴至少部分地设置在所述孔中并且操作性地联接到所述排放物旁通蝶阀，其中，所述阀轴包括内端部、外端部以及轴向止动部，所述轴向止动部设置在所述内端部和所述外端部之间；
内衬套，所述内衬套至少部分地设置在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位；以及
外衬套，所述外衬套至少部分地轴向固定在所述孔中并且轴向地沿所述阀轴定位在所述阀轴的轴向止动部和所述排放物旁通蝶阀之间。
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