背景技術(shù)：

渦輪增壓器是結(jié)合內(nèi)燃機(jī)使用的一種強(qiáng)制進(jìn)氣系統(tǒng)。渦輪增壓器通常包括連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管的渦輪殼體、連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管的壓縮機(jī)殼體，以及將渦輪殼體與壓縮機(jī)殼體聯(lián)接在一起的居中軸承殼體。渦輪殼體中的渦輪葉輪通過(guò)從排氣歧管供應(yīng)的排氣流入而可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承殼體中的軸將渦輪葉輪連接至壓縮機(jī)殼體中的壓縮機(jī)葉輪使得渦輪葉輪的旋轉(zhuǎn)引起壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，其增大經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的空氣質(zhì)量流速、空氣流密度和空氣壓力。

渦輪增壓器將壓縮的空氣輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口，允許燃燒更多燃料，因此提升發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力但不顯著增大發(fā)動(dòng)機(jī)重量。因此，渦輪增壓器允許使用較小發(fā)動(dòng)機(jī)，其與較大的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)形成相同大小的馬力。使用車(chē)輛中的較小發(fā)動(dòng)機(jī)具有降低車(chē)輛質(zhì)量、提高性能以及增強(qiáng)燃料經(jīng)濟(jì)性的所需效果。另外，使用渦輪增壓器允許更完整地燃燒被輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，從而減少非所需排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在某些方面中，一種配置成連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器包括渦輪部分。該渦輪部分包括渦輪葉輪以及渦輪殼體，該渦輪殼體封閉渦輪葉輪并且限定排氣入口、排氣出口、設(shè)置在排氣入口與渦輪葉輪之間的第一渦輪蝸殼以及設(shè)置在排氣入口與渦輪葉輪之間的第二渦輪蝸殼。第一和第二渦輪蝸殼由分隔壁分開(kāi)。該渦輪部分包括旁路通道，其允許排氣入口與排氣出口之間連通并且繞過(guò)渦輪葉輪、第一閥、第二閥以及閥軸，該第一閥配置成控制通過(guò)與該第二渦輪蝸殼連通的第一孔口的流量，該第二閥配置成控制通過(guò)與該旁路通道連通的第二孔口的流量，該閥軸包括旋轉(zhuǎn)軸線。該閥軸連接至第一閥和第二閥這兩者并且由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得該第一閥和該第二閥可各自在閉合位置與開(kāi)啟位置之間選擇性地移動(dòng)，且開(kāi)啟第一閥和第二閥的時(shí)間序列順序是可選擇的。

該渦輪增壓器可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征：第一閥與第二閥在不同時(shí)間開(kāi)啟。第一閥和第二閥是旋轉(zhuǎn)閥。該排氣入口包括具有第一凸緣開(kāi)口和第二凸緣開(kāi)口的入口凸緣、在第一凸緣開(kāi)口與第一渦輪蝸殼延伸的第一通道、在第二凸緣開(kāi)口與第二渦輪蝸殼之間延伸的第二通道，以及閥殼體，其設(shè)置在排氣入口中介于入口凸緣與第一和第二渦輪蝸殼之間。該閥殼體包括具有第一孔口和第三孔口的連接腔室，該第一孔口連接該連接腔室和該第二通道，且該第三孔口連接該連接腔室和該第一通道。該閥殼體包括與該旁路通道連通的廢氣門(mén)腔室，該廢氣門(mén)腔室包括第二孔口和第四孔口，該第二孔口連接該廢氣門(mén)腔室和該第一通道，且該第四孔口連接該廢氣門(mén)腔室和該第二通道。該第一閥配置成控制通過(guò)該第一孔口和該第三孔口的流量，且該第二閥配置成控制通過(guò)該第二孔口和該第四孔口的流量。該連接腔室和該廢氣門(mén)腔室設(shè)置在該排氣入口的相對(duì)側(cè)上。當(dāng)該第一閥在開(kāi)啟位置中時(shí)，該第一通道經(jīng)由該連接腔室與該第二通道連通。

另外，該渦輪增壓器可以包括以下一個(gè)或多個(gè)附加特征：該排氣入口包括具有凸緣開(kāi)口的入口凸緣、在該凸緣開(kāi)口與該第一渦輪蝸殼之間延伸的第一通道、與該第二渦輪蝸殼連通的第二通道，以及閥殼體，其設(shè)置在該排氣入口中介于該入口凸緣與該第一和第二渦輪蝸殼之間。該閥殼體包括與該第二通道連通的連接腔室以及與該旁路通道連通的廢氣門(mén)腔室，該連接腔室包括連接該連接腔室和該凸緣開(kāi)口的第一孔口，該廢氣門(mén)腔室經(jīng)由該第二閥的閥開(kāi)口與該連接腔室連通。當(dāng)該第一閥在開(kāi)啟位置中且該第二閥在該閉合位置中時(shí)，該第二通道與該凸緣開(kāi)口連通，且流過(guò)該凸緣開(kāi)口的氣體的一部分可經(jīng)由該第二通道流至該第二渦輪蝸殼。當(dāng)該第一閥在開(kāi)啟位置中且該第二閥在開(kāi)啟位置中時(shí)，流過(guò)該凸緣開(kāi)口的氣體的一部分經(jīng)由該第一孔口和該第二孔口改向至該旁路通道。另外，當(dāng)該第一閥和該第二閥在閉合位置中時(shí)，流過(guò)該凸緣開(kāi)口的所有氣體被引導(dǎo)至該第一通道。

在某些方面中，一種配置成連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器包括渦輪部分，其包括渦輪葉輪和封閉該渦輪葉輪的渦輪殼體。該渦輪殼體限定排氣入口、排氣出口、設(shè)置在排氣入口與渦輪葉輪之間的第一渦輪蝸殼以及設(shè)置在排氣入口與渦輪葉輪之間的第二渦輪蝸殼。第一和第二渦輪蝸殼由分隔壁分開(kāi)。該排氣入口包括具有第一凸緣開(kāi)口和第二凸緣開(kāi)口的入口凸緣、在第一凸緣開(kāi)口與第一渦輪蝸殼延伸的第一通道、在第二凸緣開(kāi)口與第二渦輪蝸殼之間延伸的第二通道，以及閥殼體，其設(shè)置在排氣入口中介于入口凸緣與第一和第二渦輪蝸殼之間。該閥殼體包括與該第二通道連通的第一和第二連接孔口，以及廢氣門(mén)腔室，其具有與該第一通道連通的第一廢氣門(mén)孔口和與該第二通道連通的第二廢氣門(mén)孔口。該閥殼體包括第一閥，其配置成控制通過(guò)該第一連接孔口和該第二連接孔口的流量的第一閥；第二閥，其配置成控制通過(guò)該第一廢氣門(mén)孔口和該第二廢氣門(mén)孔口的流量；以及包括旋轉(zhuǎn)軸線的閥軸。該閥軸連接至第一閥和第二閥這兩者并且由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得該第一閥和該第二閥可各自在閉合位置與開(kāi)啟位置之間選擇性地移動(dòng)，且該第一閥和該第二閥的開(kāi)啟的時(shí)間序列順序是可選擇的。

該渦輪增壓器可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征：該廢氣門(mén)腔室包括與該排氣出口連通的第三廢氣門(mén)孔口。該連接腔室和該廢氣門(mén)腔室設(shè)置在該排氣入口的相對(duì)側(cè)上。當(dāng)該第一閥在開(kāi)啟位置中時(shí)，該第一通道經(jīng)由該連接腔室與該第二通道連通。

在某些方面中，一種配置成連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器包括渦輪部分。該渦輪部分包括渦輪葉輪和封閉該渦輪葉輪的渦輪殼體。該渦輪殼體限定排氣入口、排氣出口、設(shè)置在排氣入口與渦輪葉輪之間的第一渦輪蝸殼以及設(shè)置在排氣入口與渦輪葉輪之間的第二渦輪蝸殼。第一和第二渦輪蝸殼由分隔壁分開(kāi)。該排氣入口包括具有凸緣開(kāi)口的入口凸緣、在凸緣開(kāi)口與第一渦輪蝸殼延伸的第一通道、與該第二渦輪蝸殼連通的第二通道，以及閥殼體，其設(shè)置在排氣入口中介于該入口凸緣與第一和第二渦輪蝸殼之間。該閥殼體包括連接腔室，其具有與凸緣開(kāi)口連通的第一連接孔口以及與該第二通道連通的第二連接孔口。該閥殼體包括廢氣門(mén)腔室，其具有與該連接腔室連通的第一廢氣門(mén)孔口和與該排氣出口連通的第二廢氣門(mén)孔口。該閥殼體還包括第一閥，其配置成控制通過(guò)該第一連接孔口的流量；第二閥，其配置成控制通過(guò)該第一廢氣門(mén)孔口的流量；以及包括旋轉(zhuǎn)軸線的閥軸，該閥軸連接至該第一閥和該第二閥這兩者。該閥軸由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，使得該第一閥和該第二閥可各自在閉合位置與開(kāi)啟位置之間選擇性地移動(dòng)，且該第一閥和該第二閥的開(kāi)啟的時(shí)間序列順序是可選擇的。

該渦輪增壓器可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征：該第二連接孔口和該第二廢氣門(mén)孔口沒(méi)有閥。當(dāng)該第一閥在開(kāi)啟位置中且該第二閥在該閉合位置中時(shí)，該第二通道與該凸緣開(kāi)口連通，且流過(guò)該凸緣開(kāi)口的氣體的一部分可經(jīng)由該第二通道流至該第二渦輪蝸殼。當(dāng)該第一閥在開(kāi)啟位置中且該第二閥在開(kāi)啟位置中時(shí)，流過(guò)該凸緣開(kāi)口的氣體的一部分經(jīng)由該第一連接孔口和該第二孔口改向至該旁路通道；以及該第二廢氣門(mén)孔口。當(dāng)該第一閥和該第二閥在閉合位置中時(shí)，流過(guò)該凸緣開(kāi)口的所有氣體被引導(dǎo)至該第一通道。

在某些方面中，一種配置成連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器包括渦輪級(jí)和壓縮機(jī)級(jí)。該渦輪級(jí)包括渦輪葉輪和封閉該渦輪葉輪的渦輪殼體。該渦輪殼體限定設(shè)置在該排氣入口與該渦輪葉輪之間的雙渦卷蝸殼，以及旁路通道，其允許該排氣入口與排氣出口之間的連通并且繞過(guò)該渦輪葉輪。該渦輪級(jí)進(jìn)一步包括設(shè)置在該排氣入口中的閥組件。該閥組件包括第一閥，其配置成控制通過(guò)與一個(gè)渦輪蝸殼連通的第一孔口的流量；和第二閥，其配置成控制通過(guò)與該旁路通道連通的第二孔口的流量。該閥組件包括連接至該第一閥和該第二閥這兩者的閥軸，且該閥軸由致動(dòng)器旋轉(zhuǎn)，使得該第一閥和該第二閥可各自在閉合位置與開(kāi)啟位置之間選擇性地移動(dòng)，且該第一閥和該第二閥的開(kāi)啟的時(shí)間序列順序是可選擇的。通過(guò)此配置，該第一閥可在該第二閥之前或之后開(kāi)啟，且這兩個(gè)閥是由單個(gè)致動(dòng)器操作。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該閥組件配置成允許該渦輪級(jí)在單渦卷操作與雙渦卷操作之間切換，并同時(shí)在需要時(shí)提供廢氣門(mén)功能性。具體地，當(dāng)該閥組件在第一閥配置中時(shí)，該雙渦卷蝸殼的一個(gè)渦卷閉合且該渦輪部分操作為單渦卷渦輪。這允許排氣流路由通過(guò)單個(gè)蝸殼，允許該渦輪級(jí)以其一半潛在大小運(yùn)作，從而減少提供增壓所需要的時(shí)間。這在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度(rpm)、低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(bmep)或例如歸因于汽缸停用引起的汽缸排量減少期間是有利的，其中排氣流相對(duì)較少。當(dāng)該閥組件在第二閥配置中時(shí)，允許排氣流至該雙渦卷蝸殼的這兩個(gè)渦卷。因此，該第二蝸殼以較高發(fā)動(dòng)機(jī)速度開(kāi)啟以適應(yīng)與較高發(fā)動(dòng)機(jī)速度相關(guān)聯(lián)的增大的排氣流速。當(dāng)該閥組件在第三閥配置中時(shí)，允許排氣流至該雙渦卷蝸殼的這兩個(gè)渦卷，且該排氣流的一部分改向至旁路通道，由此防止旋轉(zhuǎn)組件過(guò)速旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)組件包括渦輪葉輪、該壓縮機(jī)葉輪和該連接軸。

在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，該閥組件配置成允許該渦輪級(jí)在雙渦卷操作(twinscrolloperation、doublescrolloperation)和廢氣門(mén)雙渦卷操作之間切換。具體地，當(dāng)該閥組件在第一閥組件中時(shí)，防止該雙渦卷蝸殼的第一渦卷與該雙渦卷蝸殼的第二渦卷連通，且該渦輪部分操作為常規(guī)的雙渦卷蝸殼。在此配置中，燃燒汽缸的排氣脈沖在渦卷之間是分開(kāi)的，在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度下提供較高渦輪效率。當(dāng)該閥組件在第二閥配置中時(shí)，允許該雙渦卷蝸殼的第一渦卷與該雙渦卷蝸殼的第二渦卷連通，產(chǎn)生單渦卷操作。這在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度下是有利的，在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度期間，該渦輪殼體中生成大的脈沖壓力。因?yàn)樵摰谝粶u卷和該第二渦卷連通，所以氣體可在這兩個(gè)渦卷之間流動(dòng)，允許渦卷內(nèi)進(jìn)行壓力釋放。當(dāng)該閥組件在第三閥配置中時(shí)，不允許該雙渦卷蝸殼的第一渦卷與該雙渦卷蝸殼的第二渦卷連通，產(chǎn)生雙渦卷操作。另外，來(lái)自每個(gè)渦卷的排氣流的一部分改向至旁路通道，由此防止該旋轉(zhuǎn)組件過(guò)速旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)組件包括該渦輪葉輪、該壓縮機(jī)葉輪和該連接軸。

在這兩個(gè)示例性實(shí)施例中，兩個(gè)閥是由公共旋轉(zhuǎn)閥軸驅(qū)動(dòng)，并且因此由單個(gè)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，造成制造成本降低和減小渦輪增壓器的整體大小。

下文參考在附圖中所示的本發(fā)明的實(shí)施例解釋用于實(shí)行本發(fā)明的模式。根據(jù)下文結(jié)合附圖呈現(xiàn)的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述將明白本發(fā)明的上述目的、其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是包括設(shè)置在渦輪部分排氣入口中的閥組件的排氣渦輪增壓器的示意圖。

圖2是包括圖1的閥組件的渦輪部分的側(cè)透視圖。

圖3是包括圖1的閥組件的渦輪部分的端部透視圖。

圖4是圖1中與渦輪部分隔離的閥組件的前透視圖。

圖5是圖1中與渦輪部分隔離的閥組件的后透視圖。

圖6是圖1中與渦輪部分隔離并且為了清楚起見(jiàn)省略閥座的閥組件的前透視圖。

圖7是圖1中與渦輪部分隔離并且為了清楚起見(jiàn)省略閥座的閥組件的后透視圖。

圖8是圖1的閥組件的排氣入口和閥殼體的截面視圖。

圖9是圖1的閥組件的排氣入口和閥殼體的另一個(gè)截面視圖。

圖10是對(duì)于各個(gè)閥軸旋轉(zhuǎn)操作用于圖1的閥組件的第一和第二閥這兩者的閥體和閥座的相對(duì)定向的示意圖。

圖11是對(duì)于圖1的閥組件的第一定向穿過(guò)渦輪部分(以虛線示出)的排氣流路徑的圖示。

圖12是對(duì)于圖1的閥組件的第二定向穿過(guò)渦輪部分(以虛線示出)的排氣流路徑的圖示。

圖13是對(duì)于圖1的閥組件的第三定向穿過(guò)渦輪部分(以虛線示出)的排氣流路徑的圖示。

圖14是包括替代性實(shí)施例閥組件并且為了清楚起見(jiàn)省略閥殼體端蓋的渦輪部分的側(cè)透視圖。

圖15是包括圖14的閥組件并且為了清楚起見(jiàn)省略閥殼體端蓋的渦輪部分的端部透視圖。

圖16是圖14中與渦輪部分隔離的閥組件的后透視圖。

圖17是圖14中與渦輪部分隔離的閥組件的前透視圖。

圖18是圖14中與渦輪部分隔離的閥組件并且為了清楚起見(jiàn)省略閥座的后透視圖。

圖19是圖14中與渦輪部分隔離并且為了清楚起見(jiàn)省略閥座的閥組件的前透視圖。

圖20是圖14的閥組件的排氣入口和閥殼體的截面視圖。

圖21是圖14的閥組件的排氣入口和閥殼體的另一個(gè)截面視圖，其說(shuō)明形成在閥殼體中的某些閥孔口。

圖22是圖14的閥組件的排氣入口和閥殼體的又一截面視圖，其說(shuō)明形成在閥殼體中的其它閥孔口。

圖23是對(duì)于各個(gè)閥軸旋轉(zhuǎn)操作用于圖14的閥組件的第一和第二閥這兩者的閥體和閥座的相對(duì)定向的示意圖。

圖24是對(duì)于圖14的閥組件的第一定向穿過(guò)渦輪部分(以虛線示出)的排氣流路徑的圖示。

圖25是對(duì)于圖14的閥組件的第二定向穿過(guò)渦輪部分(以虛線示出)的排氣流路徑的圖示。

圖26是對(duì)于圖14的閥組件的第三定向穿過(guò)渦輪部分(以虛線示出)的排氣流路徑的圖示。

具體實(shí)施方式

參考圖1至3，排氣渦輪增壓器1包括壓縮機(jī)部分10、渦輪部分20以及軸承殼體8，其設(shè)置在壓縮機(jī)部分10與渦輪部分20之間并且將壓縮機(jī)部分10連接至渦輪部分20。渦輪部分20包括渦輪殼體22，其限定排氣入口24、排氣出口28以及雙渦卷蝸殼26，該雙渦卷蝸殼設(shè)置在排氣入口24與排氣出口28之間的流體路徑中。雙渦卷蝸殼22包括第一渦輪蝸殼26a和經(jīng)由壁34與第一渦輪蝸殼分開(kāi)的第二渦輪蝸殼26b。渦輪葉輪30設(shè)置在渦輪殼體22中介于第一渦輪蝸殼26a和第二渦輪蝸殼26b與排氣出口28之間。渦輪部分20包括旁路通道56和閥組件40，該旁路通道將排氣入口24連接至排氣出口28并同時(shí)繞過(guò)渦輪葉輪30，該閥組件配置成控制通過(guò)旁路通道56的排氣流。另外，渦輪殼體22包括環(huán)形連接凸緣32，其用于經(jīng)由螺栓或v帶(未示出)將渦輪部分20聯(lián)結(jié)至軸承殼體8。

渦輪增壓器軸2連接至渦輪葉輪30、可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承殼體8內(nèi)，并且延伸至壓縮機(jī)部分10中。壓縮機(jī)部分10包括壓縮機(jī)殼體12，其限定進(jìn)氣口16、出氣口18以及壓縮機(jī)蝸殼19。壓縮機(jī)葉輪14設(shè)置在壓縮機(jī)殼體12中介于進(jìn)氣口16與壓縮機(jī)蝸殼19之間。壓縮機(jī)葉輪14連接至渦輪增壓器軸2并且由其驅(qū)動(dòng)。

在使用中，渦輪殼體22中的渦輪葉輪30通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管供應(yīng)的排氣流入而可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。因?yàn)闇u輪增壓器軸2可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承殼體8中并且將渦輪葉輪30連接至壓縮機(jī)殼體12中的壓縮機(jī)葉輪14，所以渦輪葉輪30的旋轉(zhuǎn)引起壓縮機(jī)葉輪14的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓縮機(jī)葉輪14旋轉(zhuǎn)時(shí)，其增大經(jīng)由來(lái)自壓縮機(jī)出氣口18的流出物輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的空氣質(zhì)量流速、空氣流密度和空氣壓力，該出口氣連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管。

在渦輪增壓器1中，輸送至渦輪葉輪30的排氣的量經(jīng)由閥組件40控制以保證壓縮機(jī)部分10在如下文進(jìn)一步討論的發(fā)動(dòng)機(jī)操作速度的整個(gè)范圍內(nèi)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)脑鰤骸ｉy組件40支撐在閥殼體42內(nèi)，該閥殼體設(shè)置在排氣入口24中介于入口凸緣25與第一渦輪蝸殼26a和第二渦輪蝸殼26b之間。

參考圖4至7，閥組件40包括閥軸44、設(shè)置在閥軸44的端部45a上的第一閥60以及第二閥80，該第二閥設(shè)置在軸44上的與第一閥60稍微間隔開(kāi)的位置處。第一閥60和第二閥80中的每一個(gè)均包括閥體61、81，其相對(duì)于閥座71、91移動(dòng)以將閥60、80開(kāi)啟和閉合。第一閥60和第二閥80是旋轉(zhuǎn)閥。如本文所使用，術(shù)語(yǔ)旋轉(zhuǎn)閥是指閥軸44直接固定至閥體61、81并且以垂直于閥體61、81的面朝閥座的表面62、82的方向延伸的閥。當(dāng)閥軸44繞其縱向軸線46旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥體61、81繞軸的縱向軸線46旋轉(zhuǎn)，使得閥體61、81保持平行于閥座71、91并且相對(duì)于其旋轉(zhuǎn)地滑動(dòng)。

第一閥體61和第二閥體81在以下方面是類(lèi)似的：各自是具有圓形輪廓(圖6和7)的剛性、薄的、盤(pán)狀構(gòu)件。第一閥體61和第二閥體81中的每一個(gè)均包括中心開(kāi)口64、84，其接納閥軸44并且固定至該閥軸。具體地，第一閥體61和第二閥體81經(jīng)由相應(yīng)的中心開(kāi)口64、84(例如，經(jīng)由按壓配合、花鍵配合或其它常規(guī)的連接方法)連接至閥軸44。第一閥體61包括兩個(gè)閥開(kāi)口65、66。第一閥體61的閥開(kāi)口65、66設(shè)置在軸44的相對(duì)側(cè)上并且具有扇形(例如，截頭扇形)。第二閥體81包括具有扇形的單個(gè)閥開(kāi)口85。當(dāng)?shù)谝婚y體61和第二閥體81與軸44組裝時(shí)，第二閥體閥開(kāi)口85與一個(gè)第一閥體閥開(kāi)口(例如，閥開(kāi)口65)縱向地對(duì)準(zhǔn)。

第一閥座71和第二閥座91在以下方面是類(lèi)似的：各自是具有圓形輪廓(圖4和5)的剛性、薄的盤(pán)狀構(gòu)件，其的直徑稍微大于其相應(yīng)的閥體61、81。第一閥座71和第二閥座91中的每一個(gè)包括中心開(kāi)口74、94，其接納從其中穿過(guò)的閥軸44并且允許軸44與相應(yīng)的閥座71、91之間進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在某些實(shí)施例中，襯套或軸承(未示出)可以設(shè)置在中心開(kāi)口74、94中以增強(qiáng)閥軸44的支撐。第一閥座71和第二閥座91中的每一個(gè)均包括具有扇形的單個(gè)閥開(kāi)口75、95。當(dāng)?shù)谝婚y座71和第二閥座91與軸44組裝時(shí)，第二閥座閥開(kāi)口95第一閥座閥開(kāi)口75縱向地對(duì)準(zhǔn)。

第一閥體61連接至閥軸44使得閥軸終端45a附近的朝外表面63以及朝內(nèi)表面62齊平抵靠第一閥座71的面向表面72。因此，第一閥體61設(shè)置在第一閥座71與閥軸終端45a之間。

同樣地，第二閥體81連接至閥軸44使得面朝外表面83面朝第一閥座71并且與該第一閥座間隔開(kāi)，且面朝內(nèi)表面82齊平抵靠第二閥座91的面向表面92。因此，第二閥體81設(shè)置在第二閥座91與第一閥座71之間。

參考圖8和9，在所說(shuō)明的實(shí)施例中，排氣入口24包括具有單個(gè)入口開(kāi)口27(圖8)的入口凸緣25。在入口開(kāi)口27處，排氣入口24的主通道部分24a限定單個(gè)、相對(duì)較大的入口通道。在對(duì)應(yīng)于閥殼體第一端47的位置處，主通道部分24a分叉成兩個(gè)、稍微較小的輔助通道部分24b、24c，其由分隔渦輪蝸殼26a、26b的壁34的延伸部分離。第一輔助通道部分24b提供包括入口開(kāi)口27的主通道部分24a與第一渦輪蝸殼26a之間的連通，且第二輔助通道部分24c提供包括入口開(kāi)口27的主通道部分24a與第二渦輪蝸殼26b之間的連通。閥組件40經(jīng)由閥殼體42相對(duì)于排氣入口24支撐。閥殼體42具有在閉合閥殼體第一端47與開(kāi)啟閥殼體第二端48之間延伸的總體上圓柱形側(cè)壁43，該閉合閥殼體第一端與排氣入口24相交并且與其成一體，該開(kāi)啟閥殼體第二端與該閥殼體第一端47相對(duì)。閥殼體42以一定角度設(shè)置在排氣入口24上使得閥殼體42的縱向中心線39相對(duì)于由通過(guò)主通道部分24a的氣流的方向限定的軸線呈銳角。

閥殼體42包括三個(gè)孔口50、52、54(圖9)。第一孔口50設(shè)置在閥殼體第一端47處并且允許閥殼體42與排氣入口24之間連通。第一孔口50在通道分叉附近通向排氣入口24的主通道部分24a。第二孔口52設(shè)置在閥殼體側(cè)壁43中鄰近于閥殼體第一端47，并且允許閥殼體42與第二輔助通道部分24c之間且因此還允許與第二渦輪蝸殼26b連通。第三孔口54設(shè)置在閥殼體側(cè)壁43中鄰近于閥殼體第二端48，并且允許閥殼體42與旁路通道56之間連通，該旁路通道在閥殼體42與排氣出口28之間延伸。

閥組件40設(shè)置有閥殼體42使得閥軸縱向軸線46和閥殼體縱向中心線39總體上同軸。另外，第一閥60設(shè)置在閥殼體第一端47中以定位在第一孔口50與第二孔口52之間并且控制通過(guò)第一孔口50的流體流。為此，第一閥座71例如經(jīng)由按壓配合或焊接固定至第一周向延伸閥殼體肩部57以與閥殼體42形成密封。第一閥座71定向使得閥座閥開(kāi)口75覆蓋并且對(duì)準(zhǔn)第一孔口50。

另外，閥組件40設(shè)置有閥殼體42使得第二閥80駐留在與第二蝸殼26b連通的第二孔口52和與旁路通道56連通的第三孔口54之間。為此，第二閥座91例如經(jīng)由按壓配合或焊接固定至第二周向延伸閥殼體肩部55以與閥殼體42形成密封。

為了允許連接至定位在外部的致動(dòng)器，閥軸44通過(guò)閥殼體第二端48從閥殼體42中伸出。蓋41被焊接至開(kāi)啟第二端48中以與其形成密封，且閥軸44經(jīng)由細(xì)長(zhǎng)襯套49可旋轉(zhuǎn)地支撐在蓋41內(nèi)。蓋41在與第二閥80間隔開(kāi)的位置處支撐在閥軸44上。另外，蓋41位于第二閥80與閥軸44的端部45b之間，該端部配置成連接至致動(dòng)器。蓋41和襯套49允許閥軸44以密封方式相對(duì)于閥殼體42旋轉(zhuǎn)。

第一閥60和第二閥80將閥殼體42分離成第一腔室(例如，連接腔室)58和第二腔室(例如，廢氣門(mén)腔室)59。連接腔室58限定在第一閥60與第二閥80之間，并且包括與第二蝸殼26b連通的第二孔口52。因此，取決于第一閥60的位置，連接腔室58用于將排氣入口24連接至第二渦輪蝸殼26b。廢氣門(mén)腔室59限定在第二閥80與蓋41之間，并且包括與旁路通道56連通的第三孔口54。因此，取決于第一閥60和第二閥80的位置，廢氣門(mén)腔室59用于經(jīng)由旁路通道56將排氣入口24連接至排氣出口28并同時(shí)繞過(guò)渦輪葉輪30。

參考圖10至13，在閥組件40的操作期間，閥軸44由致動(dòng)器致動(dòng)以繞其縱向軸線46旋轉(zhuǎn)。第一閥60和第二閥80的開(kāi)啟和/或閉合狀態(tài)取決于閥軸44的旋轉(zhuǎn)位置。例如，在某些實(shí)施例中，閥軸44在以下三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)：0度；90度；以及270度。當(dāng)閥軸44在初始旋轉(zhuǎn)位置中(例如，以零度旋轉(zhuǎn))時(shí)，第一閥60和第二閥80各自定向使得第一閥體61的閥開(kāi)口65、66并未與第一閥座閥開(kāi)口75對(duì)準(zhǔn)，由此第一閥60閉合，且第二閥體閥開(kāi)口85并未與第二閥座閥開(kāi)口95對(duì)準(zhǔn)，由此第二閥80閉合。在此配置中，通過(guò)渦輪殼體22的所有排氣流通過(guò)第一輔助通道部分24b引導(dǎo)至第一渦輪蝸殼26a(圖11)。此閥軸角位置將適用于在低排氣流期間使用，諸如發(fā)生在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度(rpm)、低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(bmep)或例如歸因于汽缸停用引起的汽缸排量減少期間。

當(dāng)閥軸44由致動(dòng)器移動(dòng)至第二旋轉(zhuǎn)位置(例如，對(duì)應(yīng)于相距零度定向的90度定向)時(shí)，第一閥60和第二閥80定向使得第一閥體61的第二閥開(kāi)口66與第一閥座閥開(kāi)口75對(duì)準(zhǔn)，由此第一閥60開(kāi)啟，且第二閥體閥開(kāi)口85并未與第二閥座閥開(kāi)口95對(duì)準(zhǔn)，由此第二閥80閉合。在此配置中，通過(guò)渦輪殼體22的排氣流的一部分通過(guò)第一輔助通道部分24b引導(dǎo)至第一渦輪蝸殼26a，且通過(guò)渦輪殼體的排氣流的另一部分經(jīng)由連接腔室58(圖12)引導(dǎo)至第二輔助通道部分24c中繼而引導(dǎo)至第二渦輪蝸殼26b。此閥軸角位置將適用于在適中的排氣流期間使用，且至第二渦輪蝸殼26b的流量可通過(guò)閥軸旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整來(lái)調(diào)制。

當(dāng)閥軸44由致動(dòng)器移動(dòng)至第三旋轉(zhuǎn)位置(例如，對(duì)應(yīng)于相距零度定向的270度定向)時(shí)，第一閥60和第二閥80定向使得第一閥體61的第一閥開(kāi)口65與第一閥座閥開(kāi)口75對(duì)準(zhǔn)，由此第一閥60開(kāi)啟，且第二閥體閥開(kāi)口85與第二閥座閥開(kāi)口95對(duì)準(zhǔn)，由此第二閥80開(kāi)啟。在此配置中，通過(guò)渦輪殼體22的排氣流的一部分通過(guò)第一輔助通道部分24b引導(dǎo)至第一渦輪蝸殼26a，且通過(guò)渦輪殼體的排氣流的另一部分經(jīng)由連接腔室58引導(dǎo)至第二輔助通道部分24c中繼而引導(dǎo)至第二渦輪蝸殼26b，且通過(guò)渦輪殼體22的排氣流的又一部分經(jīng)由廢氣門(mén)腔室59(圖13)引導(dǎo)至旁路通道56中。此閥軸角位置將適用于在高排氣流期間使用，且至第二渦輪蝸殼26b和旁路通道56的流量可通過(guò)閥軸旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整來(lái)調(diào)制。

為了描述目的，上文描述了閥體61、81相對(duì)于閥座71、91的三個(gè)離散位置，其中相應(yīng)的閥60、80完全閉合或完全開(kāi)啟。然而，預(yù)期可實(shí)現(xiàn)中間位置的范圍，其中相應(yīng)的閥60、80部分開(kāi)啟至任何所需角度以使精確控制量的排氣流通過(guò)閥60、80。

通過(guò)使用渦輪部分20中的閥組件40，可針對(duì)渦輪級(jí)排氣流優(yōu)化可用蝸殼大小(測(cè)量為a/r)(例如，使蝸殼大小與渦輪級(jí)排氣流成比例)。在上述配置中，通過(guò)改變渦輪蝸殼大小，高排氣流與較大蝸殼大小配對(duì)，且低排氣流與較小蝸殼大小配對(duì)，改變渦輪蝸殼大小是通過(guò)將渦輪排氣流用策略方式路由在兩個(gè)相鄰渦輪蝸殼26a、26b之間而實(shí)現(xiàn)。

因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括配置成連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器(1)，該渦輪增壓器(1)包括

渦輪部分(20)，其包括

渦輪葉輪(30)；

渦輪殼體(22)，其封閉渦輪葉輪(30)并且限定

排氣入口(24)，

排氣出口(28)，

第一渦輪蝸殼(26a)，其設(shè)置在排氣入口(24)與渦輪葉輪(30)之間，

第二渦輪蝸殼(26b)，其設(shè)置在排氣入口(24)與渦輪葉輪(30)之間，該第一和第二渦輪蝸殼(26a、26b)由分隔壁(34)分開(kāi)，

排氣入口(24)，其包括

包括凸緣開(kāi)口(27)的入口凸緣(25)，

第一通道(24a、24b)，其在凸緣開(kāi)口(27)與第一渦輪蝸殼(26a)之間延伸，

第二通道(24a、24c)，其與第二渦輪蝸殼(26b)連通，

閥殼體(42)，其設(shè)置在排氣入口(24)中介于入口凸緣(25)和第二渦輪蝸殼(26a、26b)之間，該閥殼體(42)包括

連接腔室(58)，其具有與凸緣開(kāi)口連通的第一連接孔口(50)和與第二通道(24a、24c)連通的第二連接孔口(52)，

廢氣門(mén)腔室(59)，其具有與連接腔室(58)連通的第一廢氣門(mén)孔口(85、95)和與排氣出口(28)連通的第二廢氣門(mén)孔口(54)，

第一閥(60)，其配置成控制通過(guò)第一連接孔口(50)的流量；

第二閥(80)，其配置成控制通過(guò)第一廢氣門(mén)孔口(85、95)的流量；

包括旋轉(zhuǎn)軸線的閥軸(44)，該閥軸(44)連接至第一閥(60)和第二閥(80)，

其中該閥軸(44)由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以繞旋轉(zhuǎn)軸線(46)旋轉(zhuǎn)使得

第一閥(60)和第二閥(80)可各自選擇性地在閉合位置與開(kāi)啟位置之間移動(dòng)，以及

第一閥(60)和第二閥(80)的開(kāi)啟的時(shí)間序列順序是可選擇的。

因?yàn)殚y組件控制三個(gè)流量狀態(tài)(第一輔助通道開(kāi)啟、第一和第二輔助通道開(kāi)啟、第一和第二輔助通道以及廢氣門(mén)開(kāi)啟)，所以當(dāng)前可將閥設(shè)計(jì)為三位閥。例如，當(dāng)在第一位置與第三位置之間切換時(shí)，第一閥座或第一閥體中的閥開(kāi)口的圓弧延伸成維持連續(xù)開(kāi)口。當(dāng)閥在0°位置中時(shí)，這兩個(gè)閥開(kāi)口均閉合且所有排氣均流過(guò)第一輔助通道24b。當(dāng)閥旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，第一閥60開(kāi)啟且排氣流過(guò)第一輔助通道24b和第二輔助通道24c。當(dāng)閥在180°位置中時(shí)，第一閥60保持開(kāi)啟，但是現(xiàn)在第二閥80也開(kāi)啟，使得排氣流過(guò)第一和第二輔助通道并且也流過(guò)廢氣門(mén)。

參考圖14至15，使用另一個(gè)實(shí)施例閥組件140控制輸送至渦輪增壓器1的渦輪部分20'的排氣量以保證壓縮機(jī)部分10在發(fā)動(dòng)機(jī)操作速度的整個(gè)范圍內(nèi)產(chǎn)生適當(dāng)增壓，并且允許渦輪蝸殼26在單渦卷設(shè)計(jì)與雙渦卷設(shè)計(jì)之間切換，如下文進(jìn)一步討論。閥組件140設(shè)置在閥殼體142中，該閥殼體設(shè)置在排氣入口24中介于入口凸緣25與第一渦輪蝸殼26a和第二渦輪蝸殼26b之間。

參考圖16至19，閥組件140包括閥軸144、設(shè)置成鄰近于閥軸144的端部145a并且與其稍微間隔開(kāi)的第一閥160以及設(shè)置在軸144上相對(duì)于第一閥160間隔開(kāi)的位置處的第二閥180。第一閥160和第二閥180中的每一個(gè)均包括閥體161、181，其相對(duì)于閥座171、191移動(dòng)以將閥160、180開(kāi)啟和閉合。第一閥160和第二閥180是旋轉(zhuǎn)閥，且第一閥160的直徑稍微大于第二閥180。

第一閥體161和第二閥體181在以下方面是類(lèi)似的：各自是具有圓形輪廓(圖18和19)的剛性、薄的、盤(pán)狀構(gòu)件。第一閥體161和第二閥體181中的每一個(gè)均包括中心開(kāi)口164、184，其接納閥軸144并且固定至該閥軸。具體地，第一閥體161和第二閥體181經(jīng)由相應(yīng)的中心開(kāi)口164、184(例如，經(jīng)由按壓配合、花鍵配合或其它常規(guī)的連接方法)連接至閥軸144。第一閥體161包括兩個(gè)閥開(kāi)口165、166。第一閥體161的閥開(kāi)口165、166設(shè)置在軸144的相對(duì)側(cè)上并且具有扇形。第二閥體181包括兩個(gè)閥開(kāi)口185、186。第二閥體181的閥開(kāi)口185、186設(shè)置在軸144的相對(duì)側(cè)上并且具有扇形。當(dāng)?shù)谝婚y體161和第二閥體181與軸144組裝時(shí)，第二閥體181的閥開(kāi)口185、186并未與第一閥體161的閥開(kāi)口165、166縱向?qū)?zhǔn)，并且反而偏離45度。

第一閥座171和第二閥座191在以下方面是類(lèi)似的：各自是具有圓形輪廓(圖16和17)的剛性、薄的盤(pán)狀構(gòu)件，其的直徑稍微大于其相應(yīng)的閥體161、181。第一閥座171和第二閥座191中的每一個(gè)包括中心開(kāi)口174、194，其接納從其中穿過(guò)的閥軸144并且允許軸144與相應(yīng)的閥座171、191之間進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在某些實(shí)施例中，襯套或軸承(未示出)可以設(shè)置在中心開(kāi)口174、194中以增強(qiáng)閥軸144的支撐。第一閥座171包括兩個(gè)閥開(kāi)口175、176。第一閥座171的閥開(kāi)口175、176設(shè)置在軸144的相對(duì)側(cè)上并且具有扇形。第二閥座191包括兩個(gè)閥開(kāi)口195、196。第二閥體191的閥開(kāi)口195、196設(shè)置在軸144的相對(duì)側(cè)上并且具有扇形。第二閥體191的閥開(kāi)口195、196稍微大于(例如，周向尺寸大于)第一閥座171的閥開(kāi)口175、176。當(dāng)?shù)谝婚y座171和第二閥座191與軸144組裝時(shí)，當(dāng)?shù)谝婚y座171的第一閥開(kāi)口175和第二閥座191的第一閥開(kāi)口195縱向?qū)?zhǔn)，且第一閥座171的第二閥開(kāi)口176和第二閥座191的第二閥開(kāi)口195縱向?qū)?zhǔn)。

第一閥體161連接至閥軸44使得第一閥座171設(shè)置在閥體161與軸終端145a之間。同樣地，第二閥體181連接至閥軸144使得面朝外表面183面朝第一閥體161并且與該第一閥體間隔開(kāi)，且面朝內(nèi)表面182鄰接第二閥座191的面向表面192。因此，第二閥體181設(shè)置在第二閥座191與第一閥160之間。

又參考圖14和20，在所說(shuō)明的實(shí)施例中，排氣入口124包括具有入口開(kāi)口127a、127b(圖14)的入口凸緣125。排氣入口124通過(guò)將這兩個(gè)渦輪蝸殼26a、26b分隔的壁34的延伸部而分開(kāi)為兩個(gè)入口通道124a、124b。第一入口通道124a提供第一入口開(kāi)口127a與第一渦輪蝸殼26a之間的連通，且第二入口通道124b提供第二入口開(kāi)口127b與第二渦輪蝸殼26b(圖20)之間的連通。在某些實(shí)施例中，第一渦輪蝸殼26a經(jīng)由第一入口通道124a連接至發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的第一組汽缸，且第二渦輪蝸殼26b經(jīng)由第二入口通道124b連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的第二組汽缸，其中第二組汽缸與第一組汽缸沒(méi)有公共汽缸。

閥組件140經(jīng)由閥殼體142相對(duì)于排氣入口124支撐。閥殼體142具有在開(kāi)啟閥殼體第一端147與開(kāi)啟閥殼體第二端148之間延伸的總體上圓柱形側(cè)壁143，該開(kāi)啟閥殼體第二端與閥殼體第一端147相對(duì)。閥殼體142設(shè)置在排氣入口124上使得閥殼體142的縱向中心線139總體上橫跨由通過(guò)這兩個(gè)入口通道124a、124b的氣流的方向限定的軸線。另外，縱向中心線139穿過(guò)分隔壁34、介于第一入口通道124a與第二入口通道124b之間且不與第一入口通道和第二入口通道相交。另外，閥殼體第一端147設(shè)置在排氣入口124的一側(cè)上，且閥殼體第二端148設(shè)置在排氣入口124的相對(duì)側(cè)上。

為了允許連接至定位在外部的致動(dòng)器，閥軸144通過(guò)閥殼體第二端148從閥殼體142中伸出。蓋141被焊接至開(kāi)啟第二端148中以與其形成密封，且閥軸144經(jīng)由細(xì)長(zhǎng)襯套149可旋轉(zhuǎn)地支撐在蓋141內(nèi)。蓋141設(shè)置在閥軸144上與第二閥180間隔開(kāi)的位置處，由此在第二閥180與蓋141之間形成連接腔室158。另外，蓋141位于第二閥180與閥軸144的端部145b之間，該端部配置成連接至致動(dòng)器。蓋141和襯套149允許閥軸144以密封方式相對(duì)于閥殼體142旋轉(zhuǎn)。

第二蓋138焊接至開(kāi)啟閥殼體第一端147中以將閥殼體第一端147閉合并且與其形成密封。閥軸144的終端145a可旋轉(zhuǎn)地支撐在形成于第二蓋138的內(nèi)表面上的中心凹部(未示出)內(nèi)。第二蓋138與第一閥160的閥座171間隔開(kāi)，由此在閥殼體142中于第一閥160與第二蓋138之間形成廢氣門(mén)腔室159。廢氣門(mén)腔室159設(shè)置在排氣入口124與連接腔室158相對(duì)的一側(cè)上。

參考圖21和22，閥殼體142包括五個(gè)孔口151、152、153、154和155。第一孔口151設(shè)置在排氣入口124中并且允許閥殼體142的連接腔室158與第一入口通道124a之間連通(圖21)。第二孔口152設(shè)置在排氣入口124中并且允許連接腔室158與第二入口通道124b之間連通(圖22)。第三孔口153設(shè)置在排氣入口124中并且允許閥殼體142的廢氣門(mén)腔室159與第一入口通道124a之間連通(圖22)。第四孔口154設(shè)置在排氣入口124中并且允許廢氣門(mén)腔室159與第二入口通道124b之間連通(圖21)。第五孔口155設(shè)置在閥殼體側(cè)壁143中介于第二蓋138與第一閥160之間，并且允許廢氣門(mén)腔室159與排氣出口28之間經(jīng)由繞過(guò)渦輪葉輪30的旁路通道156連通。

閥組件140設(shè)置有閥殼體142使得閥軸縱向軸線146以及圓柱形閥殼體142的中心線139總體上同軸。另外，第一閥160設(shè)置在廢氣門(mén)腔室159中以控制通過(guò)第三孔口153和第四孔口154的流體流。為此，第一閥座171例如經(jīng)由焊接固定至第一周向延伸閥殼體肩部157以與閥殼體142形成密封。第一閥座171相對(duì)于肩部157定向使得第一閥座171的第一閥開(kāi)口175與第三孔口153縱向?qū)?zhǔn)，且第一閥座171的第二閥開(kāi)口176與第四孔口154縱向?qū)?zhǔn)。

另外，閥組件140設(shè)置有閥殼體142使得第二閥180設(shè)置在連接腔室158中以控制通過(guò)第一孔口151和第二孔口152的流體流。為此，第二閥座191例如經(jīng)由焊接固定至第二周向延伸閥殼體肩部167以與閥殼體142形成密封。第二閥座191相對(duì)于第二肩部167定向使得第二閥座191的第一閥開(kāi)口195與第一孔口151縱向?qū)?zhǔn)，且第二閥座191的第二閥開(kāi)口196與第二孔口152縱向?qū)?zhǔn)。

連接腔室158限定在第二閥180、側(cè)壁143和第一蓋141之間。雖然連接腔室158經(jīng)由第一孔口151和第二孔口152連接至入口通道124a、124b，但是連接腔室158卻沒(méi)有孔口。因此，取決于第二閥180的位置，連接腔室158用于將第一入口通道124a連接至第二入口通道124b。

廢氣門(mén)腔室159限定在第一閥160、側(cè)壁143和第二蓋138之間，并且經(jīng)由第三孔口153和第四孔口154連接至入口通道124a、124b。另外，廢氣門(mén)腔室159包括與旁路通道56連通的第五孔口155。因此，取決于第一閥160的位置，廢氣門(mén)腔室159用于經(jīng)由旁路通道56將排氣入口24連接至排氣出口28并同時(shí)繞過(guò)渦輪葉輪30。

參考圖23至26，在閥組件140的操作期間，閥軸144由致動(dòng)器致動(dòng)以繞其縱向軸線146旋轉(zhuǎn)。第一閥160和第二閥180的開(kāi)啟和/或閉合狀態(tài)取決于閥軸144的旋轉(zhuǎn)位置。例如，在某些實(shí)施例中，閥軸144在以下三個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)：0度；45度；以及90度。當(dāng)閥軸44在初始旋轉(zhuǎn)位置中(例如，零度定向)時(shí)，第一閥160和第二閥180各自定向使得第一閥體161的閥開(kāi)口165、166并未與第一閥座閥開(kāi)口175、176對(duì)準(zhǔn)，由此第一閥160閉合，且第二閥體閥開(kāi)口185、186并未與第二閥座閥開(kāi)口195、196對(duì)準(zhǔn)，由此第二閥180閉合。在此配置中，渦輪增壓器渦輪部分20以雙渦卷模式操作，其中通過(guò)渦輪殼體22的所有排氣流通過(guò)這兩個(gè)入口開(kāi)口127a、127b經(jīng)由相應(yīng)的入口通道124a、124b(圖24)引導(dǎo)至這兩個(gè)渦輪蝸殼26a、26b。此閥軸角位置將適用于在低排氣流期間使用，諸如發(fā)生在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度(rpm)、低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(bmep)或例如歸因于汽缸停用引起的汽缸排量減少期間。操作為雙渦卷渦輪是有利的，因?yàn)殡p渦卷設(shè)計(jì)可將發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的排氣脈沖分開(kāi)，從而以低發(fā)動(dòng)機(jī)速度提供高渦輪效率以及提供較高的低端發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)閥軸144由致動(dòng)器移動(dòng)至第二旋轉(zhuǎn)位置(例如，對(duì)應(yīng)于相距零角度定向的相對(duì)45度旋轉(zhuǎn))時(shí)，第一閥160和第二閥180定向使得第一閥體161的閥開(kāi)口165、166并未與第一閥座閥開(kāi)口175、176對(duì)準(zhǔn)，且第二閥體閥開(kāi)口185、186與第二閥座閥開(kāi)口195、196對(duì)準(zhǔn)，由此第二閥180開(kāi)啟。在此配置中，通過(guò)渦輪殼體22的所有排氣流通過(guò)這兩個(gè)入口開(kāi)口127a、127b經(jīng)由相應(yīng)的入口通道124a、124b引導(dǎo)至這兩個(gè)渦輪蝸殼26a、26b。另外，第一入口通道124a經(jīng)由連接腔室158與第二入口通道124b連通，由此渦輪增壓器渦輪部分20以單渦卷模式操作(圖25)。此閥軸角位置將適用于在適中的高排氣流期間使用。雖然單渦卷渦輪在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度下并未將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣脈沖分開(kāi)，但是單渦卷渦輪有利地在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度下提供較低排氣背壓，并且提供較高峰值的發(fā)動(dòng)機(jī)馬力。

當(dāng)閥軸144由致動(dòng)器移動(dòng)至第三旋轉(zhuǎn)位置(例如，對(duì)應(yīng)于相距零角度定向的90度旋轉(zhuǎn))時(shí)，第一閥160和第二閥180定向使得第一閥體161的閥開(kāi)口165、166與第一閥座閥開(kāi)口175、176對(duì)準(zhǔn)，且第二閥體閥開(kāi)口185、186并未與第二閥座閥開(kāi)口195、196對(duì)準(zhǔn)，由此第二閥180閉合。在此配置中，通過(guò)渦輪殼體22的所有排氣流通過(guò)這兩個(gè)入口開(kāi)口127a、127b經(jīng)由相應(yīng)的入口通道124a、124b引導(dǎo)至這兩個(gè)渦輪蝸殼26a、26b。另外，第一入口通道124a和第二入口通道124b與廢氣門(mén)腔室159連通，由此渦輪增壓器渦輪部分20以廢氣門(mén)模式操作(圖26)。此閥軸角位置將適用于在極高排氣流期間使用以防止轉(zhuǎn)子組(例如，渦輪葉輪30、壓縮機(jī)葉輪14和連接軸2)過(guò)速。至旁路通道156的流量可通過(guò)閥軸旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整來(lái)調(diào)制。

為了描述目的，上文描述了閥體161、181相對(duì)于閥座171、191的三個(gè)離散位置，其中相應(yīng)的閥160、180完全閉合或完全開(kāi)啟。然而，預(yù)期可實(shí)現(xiàn)中間位置的范圍，其中相應(yīng)的閥160、180部分開(kāi)啟至任何所需角度以使精確控制量的排氣流通過(guò)閥160、180。

閥組件40、140允許單個(gè)渦輪增壓器渦輪20、20'用作單渦卷渦輪和單個(gè)渦卷渦輪兩者，由此渦輪增壓器可在所有發(fā)動(dòng)機(jī)速度下有效地操作。另外，閥組件40、140包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)閥，其可旋轉(zhuǎn)地定向以單獨(dú)控制閥序列。例如，取決于相應(yīng)的閥座和閥體中的閥開(kāi)口的配置，第一閥(即，廢氣門(mén)閥160)可在第二閥(即，連接閥180)之前或之后操作。另外，這兩個(gè)閥160、180可由單個(gè)致動(dòng)器操作，且歸因于旋轉(zhuǎn)風(fēng)格而具有極少的轉(zhuǎn)矩。

可預(yù)期的是，通過(guò)這兩個(gè)閥60、160、80、180的閥開(kāi)口65、66、75、84、85、95、165、166、175、176、185、186、195、196的數(shù)量、大小、形狀和分布的策略選擇，通過(guò)渦輪殼體的排氣流可以單、雙和/或廢氣門(mén)排氣流模式的各種組合來(lái)調(diào)節(jié)，其中可使得模式按次序或并行發(fā)生，且取決于具體應(yīng)用的要求而以不同量而發(fā)生。

在所說(shuō)明的實(shí)施例中，閥組件40、140連接至單個(gè)致動(dòng)器或由其致動(dòng)。致動(dòng)器可受控于由渦輪增壓器產(chǎn)生的增壓壓力、渦輪增壓器控制器或使用致動(dòng)器將軸移動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)。渦輪增壓器控制器或發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)可測(cè)量數(shù)個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)并且計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)所需要的增壓，且可控制閥組件以允許渦輪增壓器提供所需增壓。通過(guò)增壓壓力控制致動(dòng)器不太令人滿(mǎn)意，因?yàn)槠洳辉试S在控制閥組件時(shí)考慮若干因素。

在所說(shuō)明的實(shí)施例中，致動(dòng)器是不可顛倒的，且閥60、80、160、180可通過(guò)致動(dòng)器軸44、144的單個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的致動(dòng)而開(kāi)啟且接著閉合(或閉合且接著開(kāi)啟)。另外，致動(dòng)器不限于不可顛倒的。例如，在某些實(shí)施例中，致動(dòng)器能夠顛倒旋轉(zhuǎn)方向，由此可顛倒開(kāi)啟閥的時(shí)間序列順序。

在所說(shuō)明的實(shí)施例中，閥組件40、140包括由公共致動(dòng)器桿(例如，閥軸)44、144致動(dòng)的兩個(gè)閥160、180。這兩個(gè)閥160、180是旋轉(zhuǎn)閥。然而，閥組件40、140不限于限制旋轉(zhuǎn)閥。例如，在某些實(shí)施例中，一個(gè)閥可以是旋轉(zhuǎn)閥，且另一個(gè)閥可以是瓣閥，其中閥軸在平行于瓣閥體的方向上延伸并且由垂直于閥軸延伸的臂剛性地連接至瓣閥體。當(dāng)閥軸44、144旋轉(zhuǎn)時(shí)，瓣閥體繞軸的軸線旋轉(zhuǎn)使得瓣閥體提升離開(kāi)瓣閥座并且相對(duì)于蓋瓣閥座成角度。

渦輪部分的雙渦卷蝸殼26的大小和渦卷比例是基于具體應(yīng)用的要求來(lái)確定。在某些實(shí)施例中，第一渦輪蝸殼26a和第二渦輪蝸殼26具有基本上類(lèi)似的a/r比。在其它實(shí)施例中，第一渦輪蝸殼26a具有大于第二渦輪蝸殼26b的a/r比。

雖然閥體61、81、161、181以及閥座71、91、171、191在本文被描述為圓形外圍形狀，但是閥體61、81、161、181以及閥座71、91、171、191不限于此外圍形狀。閥座71、91、171、191的形狀將有可能對(duì)應(yīng)于閥殼體42、142的形狀，且閥體61、81、161、181的形狀可制造為匹配或替代地可具有多邊形形狀或不規(guī)則的彎曲形狀。

雖然閥體開(kāi)口65、66、85以及閥座開(kāi)口75、95在本文被描述為扇形(例如，截頭扇形)，但是它們不限于此形狀。在某些實(shí)施例中，開(kāi)口被塑形為將從其中通過(guò)的流體流的控制最大化。在某些實(shí)施例中，開(kāi)口具有其它規(guī)則的彎曲形狀，諸如圓形或三角形。在某些實(shí)施例中，開(kāi)口具有不規(guī)則的彎曲形狀(例如，四季豆形狀、截頭扇形、月牙形等。在某些實(shí)施例中，閥體開(kāi)口的形狀和/或大小不同于閥座開(kāi)口的形狀和/或大小。

上文以某些細(xì)節(jié)描述了選定說(shuō)明性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，本文僅描述了用于闡明發(fā)明概念所必須要考慮的結(jié)構(gòu)。其它常規(guī)結(jié)構(gòu)以及該系統(tǒng)的附屬和輔助部件的結(jié)構(gòu)假設(shè)是已知的并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。另外，雖然上文已經(jīng)描述了工作實(shí)例，但是發(fā)明概念不限于上述工作實(shí)例，但是在不脫離如權(quán)利要求書(shū)陳述的本發(fā)明的情況下可實(shí)行各種設(shè)計(jì)變更。