[发明专利]整体透平废气再循环控制阀

说明书

有关申请的相关对比文件

本申请要求在1997年12月18日申请的序号为60／068，163发明名称与本申请相同的共同未决申请的优先权。

发明领域

本发明总的涉及为改善排放的透平增压器和内燃机废气再循环(EGR)系统领域，尤其涉及一种包括一个作为透平增压器的一部分安装的一EGR控制阀的透平增压器。

发明背景

汽油和柴油内燃机是一些在增压或升压利用自发动机排出的废气的热量和容积流量增压或升压按规定路线输送到发动机燃烧室的进气流的技术中所采用的已知装置。具体地说，自发动机排出的废气以使废气驱动透平在壳体内转动的方式按规定路线被输送到透平增压器的透平壳体内。该废气驱动透平被安装于每一径向压气机同一根轴的一端，后者被安装在该轴的相反端。这些，透平的旋转作用也使压气机在与废气壳体隔开的透平增压器压气机壳内旋转。压气机的旋转作用使吸入空气进入该压气机壳体，并在发动机燃烧室内与燃料混合和燃烧之前被增压或升压到所需量。

EGR是减少内燃机中NOX排放的一种已知方法。为了有效地利用，EGR系统必须克服由横跨发动机两侧的正压力梯度产生的反向压力梯度，该反向压力梯度，例如，在至少一部分运转范围内，是现代高效率柴油机的特征。通常的EGR系统包括一控制阀，它调节取自发动机排气歧管并按规定路线输送到发动机进气系统用以和吸入空气混合并随后燃烧的废气量。该EGR控制阀是一种与发动机和透平增压器两者分离的辅助装置。该普通的EGR系统也包括一个与透平增压器及发动机分离的泵，它提高由EGR控制阀按规定路线输送到该进气系统的回流废气的压力，与吸入空气充量相匹配，或升高自透平增压器排出的增压压力，从而克服横跨发动机两侧的正压力梯度。

现代发动机隔舱，尤其是透平增压内燃机的隔舱，其形状制成具有最小的容纳附属于发动机本身的各种装置的空间，从而使得采用这种包括一分离的控制阀、泵、进排气岐管旁通管和有关支管装置与管道装置的普通EGR系统变得困难，有时甚至不可能。因此，希望将EGR系统的一个或多个装置与透平增压内燃机的现有部件制成一整体件，因而能在现代发动机隔舱的空间范围内采用EGR系统。还希望透平增压内燃机的部件适于在其内装有EGR系统的至少一个装置，而既不牺牲发动机部件本身的性能，又不损害以改善EGR系统的方式工作。

发明概述

本发明为一内燃机透平增压器，具有一个带有配置在其内的整体EGR腔的透平壳体，该EGR腔与该壳体的废气出口分离。该EGR腔包括一个自该EGR腔延伸到透平壳体内的蜗壳的排气道。一EGR控制阀配置在EGR腔内，处在该排气道的上方，以控制废气自该蜗壳流过和自透平壳体流出，并控制，若设置的话，自该EGR腔到EGR管道的流道。

附图说明

根据详细的说明和附图，会更清楚地理解本发明的细节和特点，其中：

图1是按本发明原理构造的透平增压器透平壳体弯头铸件的第一侧向透视图；

图2是图1的透平壳体弯头铸件的第二侧向透视图。

图3是按本发明原理制造的透平增压器透平壳的侧向透视图；

图4是图3的透平增压器透平壳体的侧视图；

图5沿图4的透平增压器透平壳体的A-A截面的横剖视图。

发明详述

按本发明原理构造的透平增压器包括一个配置在透平增压器废气出口铸件内的排气阀，和一个配置在透平增压器透平壳体内的EGR控制阀，该废气出口铸件一般被视为与透平壳体弯头铸件相同。该排气阀被作动来控制透平壳体内的排气背压的大小，当该EGR控制阀被作动时，以提供经该EGR控制阀自该透平增压器透平壳体流出的所需的排气流量。

参照图1和2，透平增压器透平弯头铸件10包括排气阀12，它可转动地配置在穿通该弯头铸件的排气出口14内。排气阀12可以为普通的结构，最好取蝶型阀形式，其膜片直径类同于出口14的直径，沿直径方向配置在出口14内。用普通的作动装置16，如气动、电动或真空作动器操作该出口内的排气阀12，以限制流径其间的排气流量。在一个优先实施例中，该作动装置16取真空作动器的形式，它经一作动活塞18连于该排气阀，该作动活塞18以一端连接于自排气阀12径向延伸的杆20。作动装置16径一适当的安装板22固定于透平弯头铸件。