CN109707502A - 涡轮增压器涡轮废气门组件 - Google Patents

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V.卡德勒
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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器涡轮废气门组件,该涡轮增压器涡轮废气门组件包括涡轮壳体、衬套、废气门、网状间隔件和控制臂,其中,该包括废气门座和孔;该衬套具有包括轴向面的阶梯形孔;该废气门包括轴、塞子和臂,其中该轴包括端部、第一轴向面、轴颈部、第二轴向面和肩部,其中第一轴向面至少部分地由端部直径和轴颈部直径所限定,并且其中第二轴向面至少部分地由轴颈部直径和肩部直径所限定;该网状间隔件围绕轴的端部的位于衬套的阶梯形孔的轴向面与轴的第一轴向面之间的轴向长度而径向设置;该控制臂连接到轴端部,其中衬套的轴向长度被设置在网状间隔件与控制臂之间。

Description

涡轮增压器涡轮废气门组件
相关申请
本申请是于2016年7月24日提交的具有序列号15/218,045的共同未决美国专利申请的部分继续申请,该专利申请的内容以参考的方式并入本文中,并且本申请是于2016年7月24日提交的具有序列号15/218,048的共同未决美国专利申请的部分继续申请,该专利申请的内容以参考的方式并入本文中。
技术领域
本文中所公开的主题总体上涉及用于内燃发动机的涡轮机械,具体地涉及涡轮增压器涡轮废气门组件。
背景技术
涡轮增压器涡轮废气门通常是阀门,可以对该阀门进行控制从而选择性地允许至少部分的排气绕过涡轮。这种阀门可以是组件(例如涡轮增压器涡轮废气门组件)的部分,该组件可以是涡轮增压器的部分。在排气涡轮驱动压缩机以增加内燃发动机的入口压力(例如,在涡轮增压器中)的情况下,废气门提供用于控制增压压力的手段。
所谓的内置式废气门被至少部分地合并入涡轮壳体中。内置式废气门通常包括挡板阀(例如,塞子)、曲柄臂、轴或杆、和致动器。废气门的塞子常常包括平直的圆盘形表面,该圆盘形表面靠在设置在排气旁路开口周围的平直座(例如,阀座或废气门座)上,尽管各种塞子可包括延伸进入排气旁路开口(例如,经过废气门座的平面)的突出部。
在关闭位置中,应当利用充分的力使废气门塞子靠在废气门座(例如,座表面)上从而有效地将排气旁路开口加以密封(例如,防止排气从高压排气供给中泄漏到较低压力区)。内置式废气门常常构造成将力从臂传递至塞子(例如,作为两个独立但连接的部件)。在发动机运行期间,废气门的负荷要求随着压差而变化。高负荷要求会在废气门的运动部件中产生高机械应力,该事实在一些情况下已导致明显地尺寸过大的部件设计以便达到可靠性水平(例如,如发动机制造商所需要的)。在运行温度和排气脉动水平会是相当高的情况下,用于汽油发动机用途的废气门部件的可靠性是尤其重要的。
本文中描述了废气门、废气门部件和废气门相关过程的各种实例。
附图说明
参考以下的详细说明并结合附图中所示出的实例,可获得对本文中所描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等同物的更全面理解,在附图中:
图1是涡轮增压器和内燃发动机连同控制器及车辆的一个实例的图示;
图2是包括废气门的组件的一个实例的一系列视图;
图3是包括废气门的组件的一个实例的一系列视图、及废气门的一个实例的视图;
图4是涡轮增压器的一个实例的透视图;
图5是数据曲线的一个实例;
图6是组件的一个实例的剖视图;
图7是网状间隔件的实例的一系列视图;
图8是衬套的一个实例的剖视图;
图9是处于不同状态中的网状间隔件的一个实例的一系列视图;
图10是废气门的一个实例及作为示例性组件的部分的网状间隔件的一个实例的平面视图和剖视图;
图11是壳体的一个实例及作为示例性组件的部分的衬套的一个实例的剖视图;
图12是组件的一个实例的剖视图;
图13是组件的一个实例的剖视图;
图14是组件的一个实例的剖视图。
具体实施方式
涡轮增压器常常被用于增加内燃发动机的输出。参照图1,作为一个实例,系统100可以包括内燃发动机110和涡轮增压器120。如图1中所示,系统100可以是车辆101的部分,其中系统100被设置在发动机舱中并且连接到将排气引导至例如位于乘客舱105后面的排气出口109的排气导管103。在图1的实例中,可提供处理单元107,用以对排气进行处理(例如,通过分子的催化转化而减少排放,等)。
如在图1中所示,内燃发动机110包括:容纳可操作地驱动轴112(例如,利用活塞)的一个或多个燃烧室的发动机组118、以及提供用于流动到发动机组118的空气的流道的进气口114、和提供用于来自发动机组118的排气的流道的排气口116。
涡轮增压器120可以发挥从排气中提取能量并将能量提供给进气的作用,该进气可与燃料混合以形成燃烧气体。如在图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的压缩机壳体组件124、用于涡轮叶轮127的涡轮壳体组件126、另一个壳体组件128和排气出口136。壳体128可被称为中心壳体组件,因为它被设置在压缩机壳体组件124与涡轮壳体组件126之间。轴122可以是包括多种部件的轴组件。轴122可以可旋转地由设置在(例如,在由一个或多个孔壁所限定的孔中的)壳体组件128中的轴承系统(例如,(一个或多个)轴颈轴承、(一个或多个)滚动元件轴承,等)所支撑,使得涡轮叶轮127的旋转导致压缩机叶轮125的旋转(例如,可旋转地被轴122所联接)。作为一个实例,中心壳体旋转组件(CHRA)可以包括:压缩机叶轮125、涡轮叶轮127、轴122、壳体组件128、和各种其它部件(例如,设置在位于压缩机叶轮125与壳体组件128之间的轴向位置的压缩机侧板)。
在图1的实例中,可变几何组件129被图示为部分地设置在壳体组件128与壳体组件126之间。这种可变几何组件可包括叶片或其它部件,用以改变通到在涡轮壳体组件126中的涡轮叶轮空间的通道的几何形状。作为一个实例,可提供可变几何压缩机组件。
在图1的实例中,废气门阀(或简称为废气门)135位于靠近涡轮壳体组件126的排气入口的位置。可以对废气门阀135进行控制从而允许至少部分的排气从排气口116绕过涡轮叶轮127。各种废气门、废气门部件等可应用于常规的固定喷嘴涡轮、固定叶片喷嘴涡轮、可变喷嘴涡轮、双涡管涡轮增压器,等。
在图1的实例中,还示出了排气再循环(EGR)导管115,该导管可任选地具备一个或多个阀117,例如从而允许排气流动到在压缩机叶轮125上游的位置。
图1还示出了用于使排气流动到排气涡轮壳体组件152的一个示例性装置150、和用于使排气流动到排气涡轮壳体组件172的另一个示例性装置170。在装置150中,气缸盖154包括在内部的通道156,用以将排气从气缸引导至涡轮壳体组件152,同时在装置170中歧管176例如在没有任何单独的中间长度的排气管道的情况下提供涡轮壳体组件172的支座。在示例性的装置150和170中,涡轮壳体组件152和172可构造成用于废气门、可变几何组件等。
在图1中示出了控制器190的一个实例,该控制器190包括一个或多个处理器192、存储器194、和一个或多个接口196。这种控制器可包括电路,例如发动机控制单元(ECU)的电路。如在本文中所描述,结合控制器可任选地实施各种方法或技术,例如通过控制逻辑。控制逻辑可取决于一个或多个发动机运行状态(例如,涡轮每分钟转数、发动机每分钟转数、温度、负荷、润滑剂、冷却,等)。例如,传感器可将信息经由一个或多个接口196传送至控制器190。控制逻辑可依赖于该信息,相应地控制器190可输出控制信号用以控制发动机运行。控制器190可构造成控制润滑剂流量、温度、可变几何组件(例如,可变几何压缩机或涡轮)、废气门(例如,利用致动器)、电动机、或者与发动机相关的一个或多个其它部件、涡轮增压器(或多个涡轮增压器),等。作为一个实例,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,该传感器198例如可联接到控制器190的一个或多个接口196。作为一个实例,废气门135可由控制器进行控制,该控制器包括对电信号、压力信号等作出响应的致动器。作为一个实例,用于废气门的致动器可以是机械致动器,例如该机械致动器可在无需电功率的情况下操作(例如,考虑构造成对由导管所提供压力信号作出响应的机械致动器)。
图2示出了包括涡轮壳体210的组件200的一个实例,该涡轮壳体210包括:凸缘211、孔212、进气导管213、涡轮叶轮开口214、螺旋形壁215、排气出口开口216、护罩壁220、喷嘴221、部分地由螺旋形壁215所形成的蜗壳222、延伸至废气门座226的废气门壁223、和排气室230。在图2的实例中,涡轮壳体210可以是单件或多件的壳体。作为一个实例,涡轮壳体210可以是铸造部件(例如,利用砂型铸造或者另一种铸造工艺而成型)。涡轮壳体210包括各种壁,这些壁可以限定例如孔212、涡轮叶轮开口214、排气出口开口216、室230等的特征。具体地,废气门壁223限定与进气导管213流体连通的废气门通道,其中废气门控制连杆机构240和废气门臂与塞子250构造成用于打开和关闭废气门通道(例如,用于使排气旁通(wastegating))。
在图2的实例中,废气门控制连杆机构240包括:构造成被涡轮壳体210的孔212所接纳的衬套(bushing)242、控制臂244和指销(peg)246,并且废气门臂与塞子250包括轴252、轴端253、臂254和塞子256。如图中所示,衬套242被设置在孔212与轴252之间,例如用于支撑轴252的旋转、将室230与外部空间加以密封,等。孔212、衬套242和轴252各自可由一个直径或多个直径以及一个或多个长度所限定。例如,轴252包括直径Ds,孔212包括直径DB同时衬套242包括内直径Dbi和外直径Dbo。在图2的实例中,当组装各种部件时,这些直径可以是如下:DB > Dbo > Dbi > Ds。关于长度,轴252的长度超过衬套242的长度,该衬套242的长度超过孔212的长度。这种长度可相对于轴的轴线zs、衬套轴线zb和孔轴线zB而限定。如图中所示,衬套242被轴向地设置在轴252的肩与控制连杆机构240的控制臂244之间。
在图2的实例中,示出了在衬套242的表面与控制臂244的表面之间的间隙Δz,该间隙允许轴252的轴向移动,例如从而便于塞子256相对于废气门座226的自定心。
作为一个实例,可利用凸缘211将组件200安装到内燃发动机(参见例如图1的实例)的排气导管或其它部件,使得排气经由进气导管213被接收、被引导至蜗壳222。排气从蜗壳222经由喷嘴221被引导至设置在涡轮壳体210中的涡轮叶轮、经由开口214流动到部分地由护罩壁220所限定的涡轮叶轮空间中并且膨胀。然后,排气可以通过流动到室230然后经由排气出口开口216从涡轮壳体210中流出而离开涡轮叶轮空间。
关于旁通,在控制连杆机构240的致动(例如,利用联接到指销246的致动器)时,可使废气门臂与塞子250旋转,使得至少一部分的所接收排气可以在由废气门壁223所限定的废气门通道中流动、经过废气门座226而流入室230中,而不是经过喷嘴221流动到涡轮叶轮空间。然后,排气的旁通部分可经由排气出口开口216而离开涡轮壳体210(例如,并且传送至车辆的排气系统、被部分地再循环,等)。
作为一个实例,控制连杆机构240可施加力,该力的作用是在朝向废气门座226的方向上推动塞子256。例如,致动器可包括施加力的偏置机构(例如,弹簧,等),可以可控制地克服该力从而至少部分地使塞子256在远离废气门座226的方向上旋转(例如,用于旁通)。作为一个实例,可将致动器安装到涡轮增压器(例如,安装到压缩机组件,等)。作为一个实例,致动器可以是线性致动器,例如该致动器包括沿轴线移动的杆。基于塞子、轴、控制连杆机构和这种杆的方位,为了将塞子保持在关闭位置,杆可施加向下的力(例如,远离控制连杆机构,如在图2的实例中)或者杆可施加向上的力(例如,朝向控制连杆机构)。例如,在将控制连杆机构240的控制臂244(例如,和指销246)定位在相对于轴252与塞子256为相同“侧”的情况下,施加到控制臂244的向下力(例如,经由指销246)可发挥将塞子256保持在相对于废气门座226的关闭位置的作用;然而,在例如在塞子与控制臂之间存在大约180度跨度的情况下,施加到控制臂的向上力可发挥将塞子保持在相对于废气门座的关闭位置的作用。
作为一个实例,可使致动器的杆发生偏移从而施加力于控制连杆机构上,这导致控制连杆机构施加力于塞子上(参见例如塞子256)使得塞子靠在废气门座上(参见例如废气门座226)。在该实例中,致动器可至少部分地克服使杆发生发生偏移的力,以便轴使塞子在远离废气门座的方向上旋转。例如,在图2中,为了启动旁通,整个塞子256围绕轴252的轴线而旋转并且在远离废气门座226的方向上移动(例如,没有任何部分的塞子256移动入由废气门座226所限定的废气门开口中)。作为一个实例,可利用排气压力促进塞子256的移动离开。例如,在关闭位置,在塞子256下方压力较高且在塞子256上方压力较低的情况下,塞子256经受压差。在该实例中,在塞子256下方的压力在被经由控制连杆机构240施加到塞子256的关闭力所对抗的方向上起作用(例如,该压差的作用是使塞子256朝向打开位置偏移)。因此,施加到塞子256的关闭力应当克服来自塞子256下方的压力。此外,在轴252可包括某些游隙(参见例如Δz,等)的情况下,施加到塞子256的关闭力可导致塞子256相对于废气门座226而自定心(例如,从而便于密封、避免排气泄漏,等)。
在图2的实例中,孔212、衬套242和轴252的各轴线被图示为对齐(例如,限定共同的轴线),然而在组装、运行等期间,会发生某些不对准。例如,随着时间推移,在各种部件(例如,塞子、臂、轴、孔、衬套等)之间的间隙可以变化。可以导致这种变化的力包括:空气动力学激振力、高温、温度循环(例如,温度<-20℃至>1000℃)、化学侵蚀、摩擦、材料的劣化,等。至少由于前述的原因,会难以在排气涡轮组件的使用寿命中保持废气门开口的有效密封。关于温度,在高温下的问题通常包括磨损和功能损失及因此的泄漏、缺乏可控性或者泄漏与不可控性的组合。
作为一个实例,塞子可包括接触部和空气动力学部。例如,塞子可包括:作为与处于关闭状态的废气门座的表面接触的接触部的辐射状部、和相对于处于打开状态的废气门座的表面而限定流道的空气动力学部。在该实例中,空气动力学部可延伸进入处于关闭状态的废气门通道中(例如,不与限定废气门通道的表面、废气门座的表面等接触)。作为一个实例,在组装中,这种塞子可构造成相对于废气门座(例如,处于关闭状态)而自定心。作为一个实例,废气门座的表面可呈圆锥形,这可便于塞子的接触部的自定心。作为一个实例,相对于衬套在废气门轴的组件中可存在一个或多个间隙,使得废气门轴可以以允许废气门塞子的自定心、相对于废气门座可操作地联接到废气门轴的方式而移动。
图3示出了图2的组件200的一部分的视图以及废气门臂与塞子250的一个实例的视图。如上所述,废气门臂与塞子250可以包括:轴252、轴端253、臂254和塞子256。作为一个实例,废气门臂与塞子250 可以是单块的废气门臂与塞子,其中单块是指由单个整体“块”所制成的部件(例如,利用金属块的机械加工或其它工艺)或者形成为单个整体部件(例如,利用铸造或其它工艺),该整体部件可采用最终形状或近似最终形状。作为一个实例,轴可以是单独地成型并且与包括臂与塞子的单块部件配合的部件。在该实例中,轴可以以物理地防止轴独立于臂和塞子的移动的移动的方式而配合。作为一个实例,单块的臂与塞子和/或单块的轴、臂与塞子可由例如HK 30合金的材料所制成(例如,C为 0.20-0.50;Cr为24.0-27.0;Ni为19.0-22.0;Si为0.75-1.30;Mn为≤1.50;Mo为0.20- 0.30;Fe为余量;及其它任选地Nb为1.00-1.75,应注意各值是用重量百分比来表示)。
在图3的实例中,废气门臂与塞子250包括肩部255。这种肩部可限定轴向面,该轴向面可以是环形的轴向面。作为一个实例,肩部255可紧靠衬套242的端部。作为一个实例,轴252可被视为具有从轴端253到肩部255所限定的长度、或者可被视为具有从轴端253到例如臂254的中心线所限定的长度。如在图3中所示,尺寸ΔSP可以是轴到塞子的尺寸,其中轴252围绕其纵向轴线的旋转导致塞子256沿由半径所限定的圆弧而旋转,该半径可以是尺寸ΔSP。
当应用于内燃发动机用途时,可发生废气门组件的各部件的某些不对准。在图3中,轴252被图示为包括可变得与衬套242的轴线zb不对准的轴线zs。例如,衬套242可以以相对于壳体210的孔212的最小径向间隙而被接纳,同时在轴252与衬套242的内表面之间可存在径向间隙(例如,较大的径向间隙)。以这种方式,轴252可相对于衬套242的轴线、和例如孔212的轴线(zB)而倾斜。作为一个实例,接触点可决定关于轴252的轴线(zs)相对于衬套242的轴线(zb)的倾斜的不对准的最大程度。作为一个实例,可用倾角Δφ表示这种倾斜。
作为一个实例,在设置在轴向位置的衬套242的面向外端部与设置在轴向位置的控制臂244的面向内表面之间可以存在轴向间隙Δz。在该实例中,该轴向间隙可由在这两个轴向位置之间的差异所限定。作为一个实例,轴252能够轴向地移动,其中轴向距离可部分地由衬套242的端部所限制,该衬套242的端部部分地限定轴向间隙Δz。例如,控制臂244的面向内表面可与衬套242的端部接触,这相应地可限制轴252的轴向向内移动。
如上所述,在这种移动会受到限制(例如,经由Δz和Δφ)的情况下,轴252可发生倾斜并且可轴向地移动。作为一个实例,废气门臂与塞子250可发挥响应于施加到控制臂244的力而相对于废气门座226自定心的作用(例如,该力经由轴252被传递至废气门臂与塞子250,无论轴252与废气门臂与塞子250为整体还是可操作地联接)。在该实例中,可发生自定心,以便在允许轴252的轴向运动和/或角运动的间隙范围内实现废气门的有效密封。
作为一个实例,在运行使用期间,在各种部件(例如,塞子、臂、轴、孔、衬套,等)之间的一个或多个间隙可发生变化。可以导致这种变化的力包括:空气动力学激振力、高温、温度循环(例如,温度< -20℃至>1000℃)、化学侵蚀、摩擦、材料的劣化,等。至少由于前述的原因,在排气涡轮组件的使用寿命中会难以保持废气门开口的有效密封。关于温度,在高温下的问题通常包括磨损和功能损失及因此的泄漏、缺乏可控性或者泄漏与不可控性的组合。
作为一个实例,一个或多个件可由坯材(例如,坯材棒、块,等)制成。作为一个实例,一个或多个件可铸造而成(例如,由当冷却时可以硬化的熔化材料)。作为一个实例,件的制造材料可以是金属。作为一个实例,件的制造材料可以是合金。作为一个实例,可基于运行状态(例如,排气涡轮的运行状态)和例如被焊接到另一件的能力,对材料(例如,金属、合金等)加以选择。作为一个实例,单元可由高温金属和/或高温合金构成。作为一个实例,件可由合金构成,例如NiCrFe基合金(例如,HAST合金TM材料、INCONELTM 材料等)或者另一种合金。作为一个实例,件可由不锈钢或另一种类型的钢构成。
作为一个实例,在两个或更多的部件之间可形成焊接部,其中该焊接部可以经受可操作地联接到内燃发动机(例如,汽油、柴油、弹性燃料、双燃料,等)的涡轮增压器的排气涡轮的运行条件(例如,温度等)。
作为一个实例,塞子可以具有例如半球的形状(例如,大体上呈半球形的壳塞子、大体上呈半球形的实心塞子,等)的形状。作为一个实例,塞子可以包括环形部,该环形部限定可以与废气门座接触的凸面。在该实例中,塞子可以包括突出部,当塞子相对于废气门通道处在关闭方向(例如,其中凸面与废气门座接触)时该突出部可至少部分地延伸进入一部分的废气门通道中。作为一个实例,塞子可以包括凹面,该凹面可以是例如面向废气门通道的穹顶形凹面。作为一个实例,凹面可在可以与废气门座接触的凸面的内部。作为一个实例,凹面可发挥分散压力的作用。作为一个实例,可以延伸进入废气门通道中的凸面可以不同方式发挥分散压力的作用。例如,在排气流动并撞击到凸面上情况下,可形成一个或多个驻点,该驻点也可与压力或力点一致,其中相对于排气流动在塞子上的压力或力可处在全局最大值或局部最大值。
图4示出了组件400的一个实例,该组件400包括致动器401、致动杆402、致动器连杆机构403、中心壳体407(例如,用以容纳用于涡轮增压器轴等的一个或多个轴承等)、压缩机壳体409、包括孔412的涡轮壳体410、螺旋形壁415(例如,部分地限定蜗壳)、排气出口开口416、延伸至废气门座426的废气门壁423、和排气室430。
在图4的实例中,涡轮壳体410可以是单件或多件的壳体。作为一个实例,涡轮壳体410可以是铸造部件(例如,利用砂型铸造或其它铸造工艺而成型)。如图中所示,涡轮壳体410包括各种壁,这些壁可以限定例如孔412、涡轮叶轮开口、排气出口开口、室430等的特征。具体地,废气门壁423限定与进气导管成流体连通的废气门通道,其中废气门控制连杆机构440和废气门轴、臂与塞子单元450构造成用于打开和关闭废气门通道(例如,用于使排气旁通)。
在图4的实例中,废气门控制连杆机构440包括构造成被涡轮壳体410的孔412所接纳的衬套442、控制臂444和指销446,并且废气门轴、臂与塞子单元450包括轴452、轴端453、臂454和塞子456。如图中所示,衬套442被设置在孔412与轴452之间,例如用以支撑轴452的旋转、将室430与外部空间密封,等。孔412、衬套442和轴452可各自可由一个直径或多个直径以及一个或多个长度所限定。
作为一个实例,可利用凸缘将组件400安装到内燃发动机的排气导管或其它部件(参见例如图1的实例),以便经由进气导管而接收排气,该进气导管可将排气引导至可至少部分地由螺旋形壁415所限定的一个蜗壳(例如或多个蜗壳)。作为一个实例,一个蜗壳(例如,或多个蜗壳)可将排气(例如,经由一个喷嘴或多个喷嘴)引导至设置在涡轮壳体410中的涡轮叶轮,其中排气可流动到部分地由涡轮壳体410所限定的涡轮叶轮空间中并且膨胀。然后,排气可通过流动到室430然后经由排气出口开口416从涡轮壳体410中流出而离开涡轮叶轮空间。
关于旁通,在(例如利用可操作地联接到指销446的致动器连杆机构403)致动控制连杆机构440时,可使废气门轴、臂与塞子单元450旋转,使得至少一部分的所接收排气可以在由废气门壁423所限定的废气门通道中流动、经过废气门座426而流入室430中,而不是经过喷嘴流动到涡轮叶轮空间。然后,排气的旁通部分可经由排气出口开口416而离开涡轮壳体410(例如,并流动到车辆的排气系统、被部分地再循环等)。
作为一个实例,控制连杆机构440可施加力,该力的作用是在朝向废气门座426的方向上推动塞子456。例如,致动器401可包括施加力的偏置机构(例如,弹簧等),可以至少部分地可控制地克服该力,以便使塞子456在远离废气门座426的方向上旋转(例如,用于旁通)。作为一个实例,可将致动器401安装到组件400。作为一个实例,致动器401可以是线性致动器,例如用于使杆402沿轴线移动。基于塞子、轴、控制连杆机构和这种杆的方位,为了将塞子保持在关闭位置,杆可施加向下的力(例如,如在图4的实例中远离控制连杆机构)或者杆可施加向上的力(例如,朝向控制连杆机构)。例如,在控制连杆机构440的控制臂444(例如,和指销446)被定位在相对于轴452与塞子456为相同的“侧”上的情况下,施加到控制臂444的向下力(例如,经由指销446)可发挥相对于废气门座426将塞子456保持在关闭位置的作用;然而,在例如在塞子与控制臂之间存在大约180度跨度的情况下,施加到控制臂的向上力可发挥相对于废气门座将塞子保持在关闭位置的作用。
作为一个实例,可使致动器401的杆402发生偏移从而施加力于控制连杆机构440上,这导致控制连杆机构440施加力于塞子456上,使得塞子456靠在废气门座426上。在该实例中,致动器401可至少部分地克服使杆402发生偏移的力,以便轴452使塞子456在远离废气门座的方向上旋转。例如,在图4中,为了启动旁通,整个塞子456围绕轴452的轴线而旋转并且在远离废气门座426的方向上移动(例如,没有任何部分的塞子456移动进入由废气门座426所限定的废气门开口中)。作为一个实例,可利用排气压力促进塞子456的远离移动。例如,在关闭位置塞子456经受压差,其中在塞子456下方的压力较高并且在塞子456上方的压力较低。在该实例中,在塞子456下方的压力在由利用控制连杆机构440施加到塞子456的关闭力所对抗的方向上起作用(例如,压差的作用是使塞子456朝向打开位置偏移)。因此,施加到塞子456的关闭力应当克服来自塞子456下方的压力。此外,在轴452可包括部分游隙(例如,轴向游隙,等)的情况下,施加到塞子456的关闭力可导致塞子456相对于废气门座426移动。
作为一个实例,方法可以包括在废气门的原位进行焊接,该废气门包括轴、臂和塞子。在该实例中,废气门可以是单块的废气门,其中至少臂和是整体件。在该实例中,单块的废气门可以是包括轴、臂和塞子的单个部件,该单个部件可被各尺寸所限定。这种尺寸可限制单块废气门相对于包括孔和废气门座的涡轮壳体的方位,该孔可以接纳轴并且该废气门座可以靠在塞子上从而覆盖废气门通道。
作为一个实例,当与三件臂和塞子设计相比较时,从耐用性和对由系统运动所产生噪声的作用的方面来说,单块的废气门臂与塞子可以提供各种益处。
如上所述,塞子可以包括凸面,该凸面可以是例如一部分的球体或者一部分的圆环面。该凸面可被视为接触面或密封面,该接触面或密封面可以与处在关闭方位的废气门座接触以阻挡废气门通道。作为一个实例,废气门座可至少部分地由一部分的圆锥体所限定。例如,废气门座可以是圆锥形的废气门座。在该实例中,塞子的凸面可相对于废气门座自定心,例如部分地由于经由轴和臂施加到塞子的力。
作为一个实例,方法可以包括部件的原位连接,例如通过焊接。在该实例中,该方法可以包括施加力到塞子以使其靠在废气门座上。例如,可利用工具(例如,杆、夹具,等)施加力到塞子以使其靠在废气门座上。这种方法可发挥施加力从而大体上使塞子相对于废气门座定心的作用,其中例如可执行焊接从而将各部件连接同时大体上使塞子定心。作为一个实例,力的施加可发挥减小组件的轴向游隙的作用。
图5示出了与两个不同废气门组件510和520有关的由内燃发动机所产生扭矩与时间的关系的实例图500。如图中所示,与呈现某些泄漏的废气门组件510相比,废气门组件520可以以减少内燃发动机实现一定水平扭矩(例如,目标扭矩,TTarget)的时间的方式而操作。就较短的时间而言,利用填隙方法来组装废气门组件520。这种方法允许在与组件510相比较短的时间内实现期望水平的扭矩,其中,在组件510中由于废气门通道的充分密封(例如,塞子部靠在废气门座上从而关闭废气门通道)因而在目标时间(参见例如tTarget)内实现期望水平的扭矩。在实例图500中,扭矩与时间关系的曲线和与一定量的排气压力相关的运行状态中的变化相对应。实例图500显示了制造方法如何可以实现包括单块臂与塞子的组件的期望间隙,以便在涡轮增压内燃发动机的运行中表现期望量的密封。当与包括作为单独件的臂与塞子的组件相比较时,这种组件可较不易于随时间推移而发生磨损、咔嗒作响(例如,噪声)、性能退化。作为一个实例,单块臂与塞子方法可以包括将圆环面作为塞子的部分和将圆锥体作为废气门座的部分,例如与平直表面塞子和平直表面废气门座相反。
图6是包括废气门605、涡轮壳体610、控制臂640、衬套660、和网状间隔件(meshspacer)670的组件600的一个实例的剖视图。这种组件可以是涡轮增压器涡轮废气门组件,该废气门组件可以是涡轮增压器涡轮壳体组件的部分。例如,涡轮壳体610可以包括各种特征,以便它承载、容纳废气门605和相关部件,等。作为一个实例,涡轮增压器涡轮废气门组件可以是附接到涡轮增压器的一个或多个壳体的组件。
如图6中所示,废气门605包括轴650、臂680和塞子690,其中该轴650包括端652、端部653、轴颈部654、和肩部659,其中第一轴向面655至少部分地是由端部直径(de)和轴颈部直径(dj)所限定,并且其中第二轴向面657至少部分地是由轴颈部直径和肩部直径(dss)所限定。如图中所示,轴颈部654可以包括一个或多个轴颈表面655和657。
如图6中所示,涡轮壳体610包括孔612、外表面617和内表面619,其中孔612在外表面617与内表面619之间延伸。涡轮壳体610还包括沿内表面619所限定的废气门座626。在图6的实例中,塞子690安置在废气门座626中(例如,塞子690的表面与废气门座626的表面接触)。
如在图6中所示,控制臂640包括相反的表面642和644、及在相反的表面642与表面644之间延伸的孔643。在图6的实例中,焊接部645将控制臂640固定到废气门605的轴650的端部653。在这种布置中,至少一部分的端部653被控制臂640的孔643所接纳;应注意,可利用一个或多个其它装置将控制臂640固定到废气门605的轴650。
如在图6中所示,衬套660包括阶梯形孔661,该阶梯形孔661在可以是轴向面的相反端部662与664之间延伸。例如,端部662可以是在阶梯形孔661的较小直径部周围的轴向面,端部664可以是在阶梯形孔661的较大直径部周围的轴向面。如在图6中所示,轴向面667位于端部662与664之间且位于阶梯形孔661内部。轴向面667可以是肩部,例如形成于阶梯形孔661的两个部分之间的扩孔(counter-bore)的肩部。
如在图6的实例中所示,组件600包括:涡轮壳体610、衬套660、废气门605、网状间隔件670和控制臂640,其中,涡轮壳体610包括外表面617、包括废气门座626的内表面619、和在外表面617与内表面619之间延伸的孔612;衬套660被至少部分地设置在涡轮壳体610的孔612中,其中衬套660包括具有轴向面667的阶梯形孔661;废气门605包括轴650、臂680和塞子690,其中臂680从轴650中延伸出并且塞子690从臂680中延伸出,其中轴650包括端部653、第一轴向面655、轴颈部654、第二轴向面657和肩部659,其中第一轴向面655至少部分地是由端部直径(de)和轴颈部直径(dj)所限定,并且其中第二轴向面657至少部分地是由轴颈部直径(dj)和肩部直径(dss)所限定;网状间隔件670围绕轴650的端部653的在衬套660的阶梯形孔661的轴向面667与轴650的第一轴向面655之间的轴向长度而径向设置;并且控制臂640连接到轴650的端部653,其中衬套660的轴向长度被设置在网状间隔件670与控制臂640之间。
在图6的实例中,轴650可由例如从端部652到肩部659的表面所测量的轴向长度(zs)所限定,其中轴650过渡到臂680。轴650的另一个轴向长度可从端部652到第二轴向面657进行测量。轴650的又一个轴向长度可从第一轴向面655到第二轴向面657进行测量。
如在图6中所示,在衬套660的端部664与轴650的第二轴向面657之间可以存在轴向间隙(Δz)。作为一个实例,轴向间隙(Δz)可以是可调节参数。例如,在组装期间可将轴向间隙(Δz)设定为大约0至大约1 mm以下的距离(例如,考虑大约0.01 mm至大约0.5 mm的范围)。作为一个实例,在衬套660的端部664与轴650的第二轴向面657接触的情况下,轴向间隙(Δz)可以是不存在的。作为一个实例,可对网状间隔件670的一个或多个尺寸进行选择以决定轴向间隙(Δz)是否存在、和/或例如轴向间隙(Δz)的尺寸。作为一个实例,基于塞子690安置于废气门座626中所采用的方式,轴向间隙(Δz)可存在。例如,在力被施加到废气门605的塞子690的情况下,可形成或不形成轴向间隙。在该实例中,塞子690可以具有表面轮廓,例如与废气门座626的表面轮廓(例如圆锥形轮廓)接触的环形表面轮廓。
在图6的实例中,控制臂640的表面644可相对于衬套660的端部662(例如,衬套660的端面)而定位。在该实例中,表面644可与端部662接触,例如在焊接部645的形成期间。在该实例中,表面644和端部662可处在零间隙。在从自由支撑状态轴向地压缩网状间隔件670的情况下,网状间隔件670可以施加力,该力使轴650在朝向内部空间的方向上轴向地向内偏移。在相对于衬套660向轴650施加负荷的情况下,这种力可以是被称为负荷。在组装时(例如,形成焊接部645),这种负荷可被称为预负荷。这种方法可有助于减小控制臂640的动态轴向移动的量,该动态轴向移动可导致在表面644与端部662之间形成间隙,在此时间隙的减小及表面644与端部662之间的接触可导致不合适的噪声。作为一个实例,可发生与温度相关的轴向移动(例如,热膨胀)。例如,在轴650响应于温度升高而(例如根据热膨胀系数)轴向地膨胀的情况下,膨胀率可相对地小于响应于运行状态的变化(例如,排气脉冲、控制器操作、车辆振动,等)所发生的移动率(例如,动态轴向移动)。
作为一个实例,必要时,一定量的预负荷可有助于保持在衬套660的端部664与轴650的第二轴向面657之间的间隙(例如,轴向间隙(Δz))。在运行期间这种预负荷或负荷可有助于减小动态轴向移动,该动态轴向移动可导致端部664与第二轴向面657之间的接触,这会产生不合适的噪声。作为一个实例,在组装时,间隙可被称为残余间隙(例如,残余轴向间隙),可预计该残余间隙是在公差范围内;应注意,在运行期间这种间隙可响应于一个或多个运行状态而变化。这种间隙可允许塞子690适当安置在废气门座626上,使得废气门605(以例如没有、具有减小的或最小的排气泄漏等的方式)最佳地操作。必要时和根据需要,残余间隙(例如,残余轴向间隙)可以与将控制臂640固定到轴650时塞子690相对于废气门座626的状态相对应,这可以与由网状间隔件670所给予的一定量的预负荷相对应。例如,可将力施加到废气门605,以使得塞子690适当地相对于废气门座626而安置从而实现期望的静止状态,在该状态中将控制臂640固定到轴650是在该期望的静止状态中进行(例如,具有相应的部件位置和网状间隔件预负荷)。
在组装过程期间,图6的组件600可以通过网状间隔件670的柔性利用网状间隔件670使废气门605(可以是单块废气门(例如,挡板阀))适当地定位进入废气门座626。作为一个实例,网状间隔件670可以补偿尺寸的零件间变差并且有助于确保充分的密封。在涡轮增压器的运行寿命期间,网状间隔件670可以有助于保持限定的位置(例如,通过给予预负荷、负荷,等)。网状间隔件670可以是金属网状间隔件,该间隔件是由可变形金属线材、可变形金属泡沫等所构成(例如,考虑金属和/或合金网状)。网状间隔件670可以由可以耐受高达大约800℃温度的材料所制成。在高达该温度的情况下这种网状间隔件可以是柔性的,以便网状间隔件可以在组件内部给予偏置力。例如,网状间隔件670可以给予负荷(例如,力)或偏置力于组件上(例如,预负荷),并且运行期间给予负荷(例如,运行负荷)。作为一个实例,网状间隔件670 可以是防粘机构,其作用是减少废气门605的粘附。例如,网状间隔件670的柔性可允许相对较小量的移动,如可响应于轴650在壳体610的孔612中旋转、响应于温度变化(例如,应注意不同的材料可以呈现不同的热膨胀系数,等)、和/或响应于一个或多个其它条件而发生。网状间隔件670可以有助于减小不合适的振动和例如噪声。这种不合适行为的减小可以增加可控性和运行寿命。作为一个实例,网状间隔件670可以用作阻尼器,其作用是阻抑各种类型的运动,例如阻抑轴650朝向外部空间轴向地向外的轴向移动、阻抑轴650在衬套660中的轴向倾斜移动,等)。
作为一个实例,网状间隔件670可以用作对排气流动的障碍物。在该实例中,当网状间隔件670压缩时,其孔隙率(例如,自由空间)会减小并形成更曲折的与排气流动有关的路径。这种方法可以有助于减少排气从涡轮壳体610的内部空间到外部空间(例如,周围空间、环境,等)的泄漏。排气泄漏的减少可以改善环保性能。
作为一个实例,网状间隔件670可以在不固定的情况下而定位。例如,可在不将网状间隔件670焊接到一个或多个其它部件的情况下,将网状间隔件670包括在组件600中。在该实例中,网状间隔件670可被称为浮动式网状间隔件,因为它可以在不被物理地固定到一个或多个其它部件的情况下响应于力而移动。作为一个实例,网状间隔件670可以是耐用的。例如,在网状间隔件670是浮动网状间隔件的情况下,可在不必将其从组件600的一个或多个其它部件中拆下的情况下将其取出,这在网状间隔件被焊接或以其它方式被固定到组件的一个或多个其它部件情况下是必须的。
作为一个实例,网状间隔件670可由例如不锈钢或INCONEL®合金的材料制成。作为一个实例,在运行期间,轴650可旋转达若干度数。例如,考虑可操作地联接到控制臂640的控制器,该控制臂640可以使轴650旋转达大约60度以下(例如,考虑大约45度的最大旋转)。作为一个实例,控制器可导致轴650以用每单位时间的度数所表示的旋转速率(例如,或者每单位时间的弧度)而旋转。例如,考虑大约100度每秒以下的旋转速率(例如,考虑大约50度每秒的旋转速率)。作为一个实例,在包括组件600的涡轮增压器的运行期间,网状间隔件670可经受一定量的变形。关于轴向变形,考虑大约2 mm以下的量级或者大约1 mm的量级等的变形量。例如,考虑具有大约0.5 mm的网状间隔件估计轴向变形的组件。作为一个实例,网状间隔件估计变形(可以是设计/组装参数)可取决于是否采用轴向间隙(参见例如轴向间隙Δz)。在不存在轴向间隙的情况下,网状间隔件可给予负荷同时不经历显著量的轴向变形。作为一个实例,网状间隔件可给予负荷(例如,偏置力),该预负荷可发挥轴向地使轴稳定的作用(例如,相对于其中设置有一部分的轴的衬套的阶梯形孔的轴线)。
作为一个实例,可基于刚度对网状间隔件加以选择。例如,线材的量、线材的直径、线材的卷绕形式等可决定刚度。刚度可以限定网状间隔件的刚度,该刚度与网状间隔件阻止响应于所施加力的变形的程度有关。作为一个实例,可用弹簧常数来表征网状间隔件。
图7是网状间隔件670、701、702和703的实例的一系列视图。网状间隔件670可由压缩线材制成。作为一个实例,网状间隔件670可具有达到预定程度的弹性(例如,弹性的网状间隔件)。例如,网状间隔件670可具有第一形状并且当用力加负荷时吸收能量,并且第一形状相应地变化到第二形状,然后在力去负荷之后恢复到第一形状。作为一个实例,网状间隔件670可部分地用压缩率来表征,该压缩率可任选地大约为零或者在力可以在其轴向尺寸中压缩网状间隔件670的情况下具有类似于弹簧常数的值,然而这是可预先确定并且相对于力可以是非线性的有限量。例如,网状间隔件可部分地由处于未压缩状态中的未压缩轴向长度和处于压缩状态中的压缩轴向长度所限定。在涡轮增压器的运行期间,网状间隔件可具有处于在未压缩轴向长度与压缩轴向长度之间的范围内的轴向长度。作为一个实例,这两个长度之间的差值可以是轴向距离,该轴向距离为例如小于1 mm、例如小于约0.5 mm、例如小于约0.1 mm、或者例如小于约0.05 mm。作为一个实例,网状间隔件可至少部分地用限定横向应变与轴向应变的比值的泊松比来表征。例如,当在轴向方向上压缩时,网状间隔件可在横向方向上膨胀。
作为一个实例,网状间隔件可以是弹性的环状网状间隔件,该环状网状间隔件具有预定的未压缩操作轴向长度和预定的压缩操作轴向长度,其中在这两个轴向长度之间的差值小于规定的轴向距离。
作为一个实例,网状间隔件可由压缩线材构成,因此与实心间隔件相比较,网状间隔件的一侧的表面(例如,接触面)减少。在该实例中,当与实心间隔件相比较时,可减小摩擦。作为一个实例,在网状间隔件为弹性的情况下,网状间隔件可发挥吸收能量的作用,例如与轴的轴向移动相关的轴向推进能量。在该实例中,网状间隔件可有助于抑制能量并减小组件的一个或多个部件的磨损。
作为一个实例,网状间隔件可以形成用于气体(例如,排气)通道的曲折路径。例如,网状间隔件可形成可以发挥阻碍气体通过作用的一条或多条曲折路径。在该实例中,在网状间隔件是可压缩的情况下可改变这些路径,并且例如当被压缩时更大程度地阻碍气体流动。如上所述,在轴向压缩或膨胀的量分别与径向膨胀或压缩的量相对应的情况下,网状间隔件可至少部分地用泊松比(例如,泊松效应)来表征。作为一个实例,网状间隔件可由金属、合金、碳纤维、陶瓷、或复合材料制成。作为一个实例,网状间隔件的制造材料和/或形状可决定泊松比。例如,网状间隔件可具有由网状间隔件的形状和例如如何制造网状间隔件(例如,线材的量、形成网状环的压缩力,等)所决定的泊松比。
在图7的实例中,网状间隔件670可以是金属环(例如,金属、合金)、陶瓷环或复合材料环。作为一个实例,网状间隔件可以是金属并且由自润滑钢(例如,低摩擦钢合金)所构成。作为一个实例,衬套可由金属或合金构成。作为一个实例,衬套可由自润滑钢制成。作为一个实例,零部件(例如,网状间隔件、衬套等)可以是铸造的和/或烧结的零部件。作为一个实例,涡轮壳体可由金属或合金制成。作为一个实例,涡轮壳体可以是铸铁或铸造不锈钢。作为一个实例,可对废气门座进行机械加工,例如以获得期望的光整度。
图7示出了网状间隔件670的尺寸701的各种实例,尺寸701可以包括轴向尺寸和径向尺寸。图7示出了有关于轴尺寸(例如轴650的端部653的尺寸de)的网状间隔件尺寸的各种实例。
图7示出了网状间隔件的剖面轮廓的各种实例。如图中所示,剖面轮廓可以包括平直的和/或弯曲的周边部。如上所述,网状间隔件的形状可以影响网状间隔件的行为(例如,静态行为和/或动态行为)。作为一个实例,网状间隔件的形状和/或尺寸可被用作可以决定网状间隔件的行为的参数。例如,考虑用以实现期望的力与轴向长度关系的网状间隔件的整型。在该实例中,网状间隔件在它的一个或多个轴向面附近可具有较小的横截面积,使得较少的材料被压缩并且相应地发生较少的力的变化;然而,当发生进一步的轴向压缩时,横截面积增大,使得更多的材料被压缩并且相应地发生较大的力的变化。在该实例中,网状间隔件可以响应于轴向压缩而以期望的方式变得更加刚硬。作为另一个实例,考虑带颈部的网状间隔件,该网状间隔件可在两个相反的轴向端部之间。在该实例中,颈部可具有较小的横截面积,使得颈部的轴向压缩是在任何显著量的轴向端部的轴向压缩之前发生。在该实例中,在颈部压缩时,利用具有更大横截面积的一个或两个轴向端部可发生进一步的压缩。在图7中,带颈部和轴向端部的网状间隔件的一个实例被图示为实例703的最下面一个。这种网状间隔件可利用一个或多个特征(例如,一个或多个形状、一个或多个尺寸,等)而提供定制的刚度曲线。
图8是衬套660的剖视图以及各种尺寸。如图中所示,阶梯形孔661包括设置在直径Dbi2处的孔表面663和设置在直径Dbi1处的孔表面665。轴向面667可以是环形轴向面,该轴向面具有近似孔表面665的直径的内尺寸并且具有近似孔表面663的直径的外尺寸。
图9是处于不同状态910、920和930中的网状间隔件670的实例的一系列视图。如图中所示,状态910可被视为未压缩状态,状态920可被视为其中给予一定量的负荷的组装状态,并且状态930可被视为其中操作力导致网状间隔件670与状态920相比较(例如轴向地)发生压缩的操作状态。
如图9中所示,网状间隔件670的孔隙率可以以依赖状态的方式而变化。例如,在从状态910移动到状态920再到状态930的过程中,网状间隔件670的孔隙率可以减小。在这种进程(例如,从状态920到状态930)中,潜在的排气泄漏的一个路径或多个路径的弯曲度可以减小。
在状态920中,反作用力(FR)被示出为给予控制臂640,这是响应于通过网状间隔件670的压缩所给予的力(例如,负荷FL)。如图7中所示,可限定网状间隔件670的泊松比。这种变形可有助于减少排气的泄漏和/或有助于轴650相对于衬套660的定心。
图10、图11、图12、图13和图14可以是可以将各种部件进行组装以形成组件(例如图6的组件600)的方法的实例的部分。例如,可根据图10的组件1000、图11的1100、图12的1200、图13的1300和图14的1400而执行方法。
如在图10中所示,组件1000包括废气门605和可位于废气门605上的网状间隔件670。
如图11中所示,组件1100包括涡轮壳体610和可被插入涡轮壳体610中的衬套660。可将衬套660紧固到涡轮壳体610,例如利用一个或多个固定机制(例如,焊接、压接,等)。
如在图12中所示,组件1200包括壳体610、废气门605、衬套660和网状间隔件670。如图中所示,可将图10的组件1000插入衬套660中,该衬套660可被紧固到涡轮壳体610。
如图13中所示,组件1300包括图12的组件1200的部件以及可相对于废气门605而定位的控制臂640。
如在图14中所示,组件1400包括图13的组件1300的部件,其中可以利用一个或多个工具施加一个或多个力。例如,可利用工具推动废气门605的塞子690,使其抵接涡轮壳体610的废气门座626,以确保适当的安置和密封。在这种方法中,可将控制臂640固定到废气门605的轴650的端部653。如关于图6的实例所述,可以以其中网状间隔件670给予预负荷的方式而进行固定。
作为一个实例,网状间隔件670可施加足以减小在重力作用下废气门605的轴向移动的负荷。例如,网状间隔件670可具有充分的刚度(例如,和压缩),因此当轴650的旋转轴线与重力大体上对齐时不发生废气门605的明显变化。例如,在将组件1400安装在车辆中并且其中该车辆改变其方位(例如,在斜坡上,等)的情况下,废气门605可仍然根据需要轴向地定位,并且没有由于重力所导致的其轴向位置的显著变化。如果没有这种网状间隔件,那么在存在一个或多个轴向间隙的情况下,废气门605可轴向地滑动。
作为一个实例,控制臂640可以被定位成使得当被固定到轴650的端部653时,实现控制臂640与衬套660之间的接触(例如,零间隙)。作为一个实例,间隙而不是接触(例如,考虑小于大约1 mm的间隙)可以是所期望的。作为一个实例,固定过程(例如,焊接,等)可使控制臂与衬套接触,从而导致网状间隔件发生变形接着将控制臂固定到废气门的轴,其中轴至少部分地被接纳于衬套的阶梯形孔中。在该实例中,可以用废气门的塞子将控制臂/轴在空间上固定在相对于壳体的废气门座的居中位置,其中废气门可以是包括轴作为其整体部分的单块废气门。这种过程可包括例如将控制臂原位地焊接到废气门的轴。
作为一个实例,涡轮增压器涡轮废气门组件可以包括涡轮壳体、衬套、废气门、网状间隔件和控制臂,其中,该涡轮壳体包括外表面、包括废气门座的内表面、和在外表面与内表面之间延伸的孔;该衬套至少部分地设置在涡轮壳体的孔中,其中该衬套包括具有轴向面的阶梯形孔;该废气门包括轴、塞子和臂,其中该臂从轴中延伸出并且塞子从臂中延伸出,其中该轴包括端部、第一轴向面、轴颈部、第二轴向面和肩部,其中第一轴向面至少部分地由端部直径和轴颈部直径所限定,并且其中第二轴向面至少部分地由轴颈部直径和肩部直径所限定;该网状间隔件围绕轴的端部的在衬套的阶梯形孔的轴向面与轴的第一轴向面之间的轴向长度而径向设置;并且控制臂连接到轴的端部,其中衬套的轴向长度被设置在网状间隔件与控制臂之间。在该实例中,可包括将控制臂连接到轴的端部的焊接部。
作为一个实例,网状间隔件可以在衬套的阶梯形孔的轴向面与废气门的轴的第一轴向面之间给予负荷。在该实例中,该负荷可以是在组装时的预负荷。
作为一个实例,在衬套的端部与废气门的轴的第二轴向面之间可以存在轴向间隙。在该实例中,轴向间隙可以是在其中排气可流动的内部空间(例如,废气门/废气门座的室空间)中。
作为一个实例,衬套的轴向长度可以超过涡轮壳体的孔的轴向长度,使得衬套的一个或多个端部从孔的一个或多个相应的端开口轴向地向外延伸。
作为一个实例,衬套可相对于涡轮壳体而轴向地定位。在该实例中,衬套可以被轴向地定位,使得衬套仍然被轴向地固定在固定位置;应注意,衬套可相对于涡轮壳体发生某个量的热膨胀。
作为一个实例,衬套的阶梯形孔可以包括第一孔部和第二孔部。在该实例中,第二孔部的直径可以超过第一孔部的直径。在该实例中,第二孔部的轴向长度可以超过第一孔部的轴向长度。作为一个实例,可以将网状间隔件设置在衬套的第二孔部中,该衬套包括阶梯形孔(例如,如由第一孔部和第二孔部所限定)。作为一个实例,网状间隔件的横向尺寸可超过衬套的阶梯形孔的第一孔部的直径。
作为一个实例,网状间隔件可与废气门的轴的端部接触,其中该轴至少部分地被接纳于衬套的阶梯形孔中,该衬套至少部分地被接纳于壳体的孔中。
作为一个实例,网状间隔件可以是浮动式网状间隔件。例如,可在不利用固定机制(例如焊接)物理地连接到另一个部件的情况下使网状间隔件定位在组件中。在该实例中,该网状间隔件可浮动,使得它可独立于一个或多个其它部件而移动同时与一个或多个其它部件的移动相对应。
作为一个实例,网状间隔件可以包括未压缩的自由支撑状态和压缩的安装状态。
作为一个实例,废气门可以是整体部件。例如,废气门可以是由单件的材料所构成的单块废气门。
作为一个实例,一种方法可以包括:将网状间隔件定位在废气门的轴的端部上以形成第一分组件;提供第二分组件,该第二分组件包括在涡轮壳体的孔中的衬套,其中该衬套包括具有轴向面的阶梯形孔;将至少一部分的第一分组件插入阶梯形孔中从而与网状间隔件和轴向面接触;和,将控制臂固定到轴的端部,其中网状间隔件向衬套和废气门给予负荷。
尽管已在附图中图示说明并且在前面的具体实施方式中描述了方法、装置、系统、布置等的一些实例,但应当理解的是所公开的示例性实施例不应是限制性的,而是能够具有许多重新布置、修改和替换。

Claims (16)

1.一种涡轮增压器涡轮废气门组件,包括:
涡轮壳体,所述涡轮壳体包括外表面、包括废气门座的内表面、和在所述外表面与所述内表面之间延伸的孔;
衬套,所述衬套至少部分地被设置在所述涡轮壳体的所述孔中,其中所述衬套包括阶梯形孔,所述阶梯形孔具有轴向面;
废气门,所述废气门包括轴、塞子和臂,其中所述臂从所述轴中延伸出并且所述塞子从所述臂中延伸出,其中所述轴包括端部、第一轴向面、轴颈部、第二轴向面和肩部,其中所述第一轴向面至少部分地由端部直径和轴颈部直径所限定,并且其中所述第二轴向面至少部分地由所述轴颈部直径和肩部直径所限定;
网状间隔件,所述网状间隔件围绕所述轴的所述端部的在所述衬套的所述阶梯形孔的所述轴向面与所述轴的所述第一轴向面之间的轴向长度而径向设置;和
控制臂,所述控制臂连接到所述轴的所述端部,其中所述衬套的轴向长度被设置在所述网状间隔件与所述控制臂之间。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,包括将所述控制臂连接到所述轴的所述端部的焊接部。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述网状间隔件在所述衬套的所述阶梯形孔的所述轴向面与所述轴的所述第一轴向面之间给予负荷。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,在所述衬套的端部与所述轴的所述第二轴向面之间存在轴向间隙。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述衬套的轴向长度超过所述涡轮壳体的所述孔的轴向长度。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述衬套相对于所述涡轮壳体而轴向地定位。
7.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述衬套的所述阶梯形孔包括第一孔部和第二孔部。
8.根据权利要求7所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述第二孔部的直径超过所述第一孔部的直径。
9.根据权利要求8所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述第二孔部的轴向长度超过所述第一孔部的轴向长度。
10.根据权利要求7所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述网状间隔件被设置在所述第二孔部中。
11.根据权利要求7所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述网状间隔件的横向尺寸超过所述第一孔部的直径。
12.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述网状间隔件与所述轴的所述端部接触。
13.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述网状间隔件是浮动式网状间隔件。
14.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述网状间隔件包括未压缩的自由支撑状态和压缩的安装状态。
15.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮废气门组件,其中,所述废气门包括整体部件。
16.一种方法,包括:
将网状间隔件定位在废气门的轴的端部上以形成第一分组件;
提供第二分组件,所述第二分组件包括在涡轮壳体的孔中的衬套,其中所述衬套包括具有轴向面的阶梯形孔;
将至少一部分的所述第一分组件插入所述阶梯形孔中从而与所述网状间隔件和所述轴向面接触;和
将控制臂固定到所述轴的所述端部,其中所述网状间隔件向所述衬套和所述废气门给予负荷。
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