Система турбокомпрессора с двойной улиткой - RU143271U1
Код документа: RU143271U1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к системе турбокомпрессора с двойной улиткой для осуществления усиления двигателей.
Уровень техники
Конструкции турбокомпрессора с двойной спиралью (двойной улиткой) используются в двигателях с турбонаддувом. Конструкция турбокомпрессора с двойной спиралью разделяет вход в турбине на два отдельных канала, соединенных с каналами выпускного коллектора, таким образом, что разделены выбросы выхлопных газов из цилиндров двигателя, которые могут смешиваться друг с другом.
Например, в двигателе 14 с порядком запуска цилиндров 1-3-4-2, каналы выпускного коллектора 1 и 4 могут быть соединены с первым впускным отверстием турбины с двойной улиткой, а каналы выпускного коллектора 2 и 3 соединены со вторым впускным отверстием указанной турбины с двойной улиткой, где второе впускное отверстие не совпадает с первым впускным отверстием. Разделение выбросов выхлопных газов, таким образом, может, в некоторых примерах привести к увеличению эффективности доставки выхлопных газов в турбину.
Из публикации патентной заявки США №2009/0041577 от 12.02.2009 известна система турбокомпрессора с двойной улиткой, протекание газов через которые регулируется раздельно, что увеличивает сложность конструкции.
Авторами было установлено, что при некоторых условиях эксплуатации двигателя разделение выбросов выхлопных газов описанными выше способами может снизить эффективность подачи выхлопных газов в турбину. Например, было установлено, что при определенных условиях эксплуатации двигателя, таких как высокая скорость и высокий режим нагрузки, разделение выбросов выхлопных газов описанным выше способом может увеличить противодавление и работу насоса, например, за счет увеличения энтальпии выхлопных газов.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является возможность избирательного объединения потоков двух улиток турбокомпрессора при определенных условиях, что позволяет увеличить эффективность подачи выхлопных газов в турбину турбокомпрессора.
Данный эффект достигается с помощью системы двойного турбокомпрессора, которая содержит первую улитку и вторую улитку, потоки которых разделены стенкой, канал, расположенный в области разделительной стенки и соединяющий первую улитку и вторую улитку, а также промежуточный соединительный клапан, расположенный в указанном канале и выполненный с возможностью перемещаться между открытым положением и закрытым положением, где в открытом положении клапана между первой улиткой и второй улиткой увеличено сообщение потоков.
Канал может быть расположен внутри разделительной стенки и представлять собой отверстие в разделительной стенке между первой улиткой и второй улиткой.
В верхней части второй улитки может быть выполнено углубление, а промежуточный соединительный клапан содержит пластину клапана и шарнир, расположенный в углублении второй улитки. При этом пластина выполнена с возможностью поворачиваться вокруг шарнира между первым положением, в котором пластина накрывает отверстие в разделительной стенке, и вторым положением, в котором пластина находится в углублении.
Промежуточный соединительный клапан может содержать пластину клапана и шток клапана, причем пластина клапана выполнена с возможностью передвигаться из первого положения, в котором пластина накрывает отверстие, во второе положение, в котором пластина расположена вблизи наружной стенки первой улитки. При этом промежуточный соединительный клапан может перемещаться из первого положения во второе положение поперек первой улитки.
Промежуточный соединительный клапан может содержать заслонку и шарнир, расположенный вблизи разделительной стенки, причем заслонка выполнена с возможностью поворачиваться вокруг шарнира из первого положения на разделительной стенке, в котором она накрывает отверстие, во второе положение на разделительной стенке, противоположное первому положению относительно шарнира.
Промежуточный соединительный клапан может представлять собой барабан, соединенный с валом, где барабан имеет сплошную сторону и открытую сторону, а вал выполнен с возможностью поворачиваться вокруг оси, поворачивая барабан из первого положения, в котором сплошная сторона барабана расположена вплотную к отверстию в разделительной стенке и накрывает его, во второе положение, в котором рядом с отверстием в разделительной стенке расположена открытая сторона барабана.
Промежуточный соединительный клапан может содержать скользящую пластину, расположенную вблизи разделительной стенки и соединенную с валом, который выполнен с возможностью перемещать пластину из первого положения, в котором она накрывает отверстие в разделительной стенке, от отверстия вдоль горизонтальной оси во второе положение.
Канал может быть расположен выше разделительной стенки по вертикальной оси, проходящей параллельно этой разделительной стенке, и в которой канал включает в себя отверстие между первой улиткой и второй улиткой.
Промежуточный соединительный клапан может содержать пластину, выполненную с возможностью поворачиваться вокруг шарнира и с возможностью герметично примыкать к отверстию.
Канал может представлять собой полость, расположенную в разделительной стенке. Промежуточный соединительный клапан может быть расположен в этой полости и представлять собой цилиндрический блок, соединенный с пружиной, которая соединена с внутренней стенкой полости, причем цилиндрический блок выполнен с возможностью перемещаться внутри полости между герметично закрытым положением и открытым положением.
Промежуточный соединительный клапан может включать в себя первую камеру и вторую камеру, разделенные разделительной стенкой клапана и выполненные с возможностью вращаться вокруг оси вращения. При этом промежуточный соединительный клапан имеет открытое и закрытое положения.
В закрытом положении разделительная стенка клапана может быть расположена на одной линии с внутренней разделительной стенкой турбокомпрессора и параллельна ей, а в открытом положении разделительная стенка клапана смещена относительно внутренней разделительной стенки турбокомпрессора.
Канал может представлять собой полость, расположенную в разделительной стенке, а промежуточный соединительный клапан может быть расположен в полости и представлять собой цилиндрический блок, соединенный с пружиной, второй конец которой соединен с внутренней стенкой полости, и в которой цилиндрический блок выполнен с возможностью перемещаться внутри полости между закрытым положением и открытым положением. В закрытом положении цилиндрический блок герметично примыкает к внутренней стенке, а в открытом положении между первой улиткой и второй улиткой существует проход, объединяющий потоки двух улиток.
Цилиндрический блок может быть выполнен с возможностью перемещаться из закрытого положения в открытое положение, когда давление потока выхлопных газов, проходящих через первую улитку и вторую улитку, превышает пороговое значение, основанное на жесткости пружины.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показано схематическое изображение двигателя, содержащего турбокомпрессор с двойной улиткой и промежуточным соединительным клапаном.
На Фиг. 2 показан первый вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 3 показан второй вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 4 показан третий вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 5 показан четвертый вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 6 показан пятый вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 7 показан шестой вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 8 показан седьмой вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
На Фиг. 9 показан восьмой вариант промежуточного соединительного клапана для системы турбокомпрессора с двойной улиткой.
Осуществление полезной модели
Следующее описание относится к промежуточному соединительному клапану для управления сообщением потоков между первой и второй улитками в системе турбокомпрессора с двойной улиткой. Как показано на Фиг. 1, первая улитка и вторая улитка могут быть гидравлически разделены с помощью разделительной стенки. В данном случае выхлопные газы от разных цилиндров двигателя могут быть направлены в отдельные каналы, соединенные с первой и второй улитками. Это может позволить разделять различные импульсы выхлопных газов, которые потенциально могут накладываться и негативно влиять друг на друга, перед попаданием в турбину, тем самым увеличивая объем подаваемых выхлопных газов в турбину и производительность двигателя. Однако при определенных условиях работы двигателя разделение импульсов выхлопных газов может снизить производительность двигателя. При данных условиях эффективным может быть увеличение сообщения потоков между первой и второй улитками, для чего может быть использован промежуточный соединительный клапан. Например, промежуточный соединительный клапан может быть расположен внутри или рядом с разделительной стенкой. Открывание промежуточного соединительного клапана может позволить увеличить сообщение потоков между первой и второй улитками, а закрывание промежуточного соединительного клапана может уменьшить сообщение потоков между первой и второй улитками. Различные варианты выполнения промежуточного соединительного клапана представлены на Фиг. 2-9.
На Фиг. 1 изображена схематическая диаграмма двигателя 10, который может входить в движительный комплекс автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, управляющей системой, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 14 транспортного средства, направленными через устройство 16 ввода. В этом примере устройство 16 ввода включает в себя педаль газа и датчик 18 положения педали, который генерирует пропорциональный сигнал положения педали PP.
Двигатель 10 может содержать несколько камер сгорания (т.е. цилиндров). В примере, показанном на Фиг. 1, двигатель 10 содержит камеры сгорания 20, 22, 24 и 26, расположенные в ряд. Однако следует понимать, что хотя на Фиг. 1 изображено только четыре цилиндра, двигатель 10 может содержать любое количество цилиндров в любом расположении, например V-6, I-6, V-12, оппозитной и т.д.
Хотя на Фиг. 1 не показано, но каждая камера сгорания (т.е. цилиндр) двигателя 10 содержит стенки камеры сгорания с расположенным в них поршнем. Поршни могут быть соединены с коленчатым валом таким образом, что возвратно-поступательное движение поршня превращается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал может быть соединен по крайней мере с одним ведущим колесом транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, с коленчатым валом через маховик может быть соединен стартерный мотор, который обеспечивает процесс запуска двигателя 10.
Каждая камера сгорания может получать воздух из впускного коллектора 28 через впускной канал 30. Впускной коллектор 28 может быть соединен с камерами сгорания через впускные проходы. Например, впускной коллектор 28, показанный на Фиг. 1, соединен с цилиндрами 20, 22, 24 и 26 через впускные проходы 32, 34, 36 и 38 соответственно. Каждый соответствующий впускной проход может поставлять воздух и/или топливо к соответствующему цилиндру для осуществления сгорания.
Каждая камера сгорания выбрасывает продукты сгорания через выхлопной проход, сопряженный с ней. Например, выхлопные проходы 40, 42, 44 и 46, показанные на Фиг. 1, сопряжены с цилиндрами 20, 22, 24 и 26 соответственно. Каждый соответствующий выхлопной проход может направлять продукты сгорания от соответствующего цилиндра к выпускному коллектору или выхлопному патрубку.
Каждый впускной проход цилиндра может селективно сообщаться с цилиндром через впускной клапан. Например, цилиндры 20, 22, 24 и 26 показаны на Фиг. 1 с впускными клапанами 48, 50, 52 и 54 соответственно. Аналогично, каждый выхлопной проход цилиндра может селективно сообщаться с цилиндром через выпускной клапан. Например, цилиндры 20, 22, 24 и 26 показаны на Фиг. 1 с выпускными клапанами 56, 58, 60 и 62 соответственно. В некоторых примерах, каждая камера сгорания может содержать два или более впускных клапана и/или два или более выпускных клапана.
Хотя на Фиг. 1 и не показано, но в некоторых примерах каждый впускной и выпускной клапаны приводятся в действие впускным кулачком и выхлопным кулачком. Альтернативно, один и более впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие электромеханически управляемой обмоткой клапана и якорем. Положение впускного кулачка определяется датчиком впускного кулачка. Положение выхлопного кулачка определяется датчиком выхлопного кулачка.
Впускной канал 30 может содержать дроссель 64, имеющий дроссельную заслонку 66. В данном конкретном примере положение дроссельной заслонки 66 может быть изменено контроллером 12 с помощью сигнала, подаваемого электромотору, или приводу вместе с дросселем 64, конфигурация которого обычно относится к электронному дроссельному регулированию (ЭДР). В данном случае дроссель 64 может варьировать количество впускного воздуха, доставляемого в камеры сгорания. Положение дроссельной заслонки 66 может быть передано на контроллер 12 с помощью сигнала положения дросселя (TP) от датчика 68 положения дросселя. Впускной канал 30 может содержать общий датчик 70 потока воздуха (MAF) и датчик 72 давления воздуха в коллекторе (MAP), предназначенные для подачи соответствующих сигналов MAF и MAP на контроллер 12.
На Фиг. 1 топливные форсунки изображены сообщающимися напрямую с камерами сгорания для впрыскивания топлива в соответствии с шириной импульса сигнала FPW, получаемого от контроллера 12, например, через электрический привод. Например, топливные форсунки 74, 76, 78 и 80, показанные на Фиг. 1, сообщаются с цилиндрами 20, 22, 24 и 26 соответственно. В данном случае топливные форсунки обеспечивают так называемый непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания. Каждая соответствующая топливная форсунка может быть установлена сбоку от соответствующей камеры сгорания или, например, наверху соответствующей камеры сгорания. В некоторых примерах, одна или более топливных форсунок может быть установлена во впускном канале 28 таким образом, чтобы обеспечивать так называемый точечный впрыск топлива во впускные каналы до камер сгорания. Хотя на Фиг. 1 и не показано, топливо доставляется в топливные форсунки системой подачи топлива, включающей в себя топливный бак, топливный насос, топливопровод и топливную рампу.
Камеры сгорания двигателя 10 могут функционировать в режиме воспламенения от сжатия при наличии или в отсутствие искры зажигания. В некоторых примерах бесконтактная система зажигания (не показана) может обеспечивать подачу искры зажигания на свечи зажигания, соединенные с камерами сгорания, при поступлении сигнала от контроллера 12. Например, свечи зажигания 82, 84, 86 и 88, изображенные на Фиг. 1, соединены с цилиндрами 20, 22, 24 и 26 соответственно.
Двигатель 10 может содержать турбокомпрессор 90. Турбокомпрессор 90 может содержать турбину 92 и компрессор 94, расположенных на общем валу 96. Рабочие лопатки турбины 92 могут вращаться вокруг общего вала, когда часть потока выхлопных газов, выходящих из двигателя 10, ударяется о лопатки турбины. Компрессор 94 может быть соединен с турбиной 92 таким образом, что он может быть приведен в действие, когда запущены лопатки турбины 92. Когда компрессор 94 приведен в действие, он может направлять находящийся под давлением свежий газ в воздушный впускной коллектор 28, откуда он затем может быть направлен в двигатель 10.
Двигатель 10 может использовать систему 98 турбокомпрессора с двойной улиткой (или двойную/двухпульсную улитку), в которой по меньшей мере два отдельных канала выхлопных газов проходят в турбину 92 и через нее. Система турбокомпрессора с двойной улиткой может быть сконструирована так, чтобы разделять смешивающиеся друг с другом при направлении в турбину 92 выхлопные газы от цилиндров. Например, на Фиг. 1 показаны первая улитка 100 и вторая улитка 102, которые используются для подачи отдельных потоков выхлопов в турбину 92. Поперечное сечение первой улитки 100 и второй улитки 102 может иметь различные формы, например, круглую, квадратную, прямоугольную, D-образную и т.д. Примеры поперечных сечений (например, виды с торца) первой и второй улиток представлены на Фиг. 2-9 и описаны ниже.
Например, если четырехцилиндровый двигатель (например, I4 двигатель, такой как показан на Фиг. 1) имеет порядок зажигания цилиндров 1-3-4-2 (например, цилиндр 20, затем цилиндр 24, затем цилиндр 26, затем цилиндр 22), тогда цилиндр 20 может заканчивать рабочий ход и открывать свои выпускные клапаны, в то время как цилиндр 22 все еще держит свои выпускные клапаны открытыми. В выпускном коллекторе с единственной улиткой или не имеющем разделения, импульс давления выхлопных газов от цилиндра 20 может мешать способности цилиндра 22 выбрасывать свои выхлопные газы. Однако, в случае использования системы двойной улитки, в которой выхлопные проходы 40 и 46 из цилиндров 20 и 26 соединены с одним впускным отверстием первой улитки 100, а выхлопные проходы 42 и 44 из цилиндров 22 и 24 соединены со второй улиткой 102, импульсы выхлопов могут быть разделены, и энергия импульса, движущая турбину, может быть увеличена.
Турбина 92 может включать в себя как минимум одну перепускную заслонку, чтобы контролировать количество наддува, производимого этой турбиной. В системе двойной улитки каждая улитка может содержать соответствующую перепускную заслонку, чтобы контролировать количество выхлопных газов, которые проходят через турбину 92. Например, на Фиг. 1 первая улитка 100 имеет первую перепускную заслонку 104. Первая заслонка 104 имеет клапан 106 регулятора давления наддува, который выполнен с возможностью контроля количества выхлопных газов, обходящих турбину 92. Аналогично, вторая улитка 102 имеет вторую перепускную заслонку 108, которая имеет клапан 110 регулятора давления наддува, который выполнен с возможностью контроля количества выхлопных газов, обходящих турбину 92.
Выхлопные газы, покидающие турбину 92 и/или перепускные заслонки, могут проходить через устройство 112 снижения токсичности выхлопных газов. Устройство 112 снижения токсичности выхлопных газов в некоторых примерах может содержать несколько блоков катализаторов. В других примерах может быть использовано несколько устройств снижения токсичности выхлопных газов, каждое с несколькими блоками. В некоторых вариантах устройство 112 снижения токсичности выхлопных газов может иметь трехходовой тип катализатора. В других вариантах, устройство 112 снижения токсичности выхлопных газов может содержать один или совокупность следующих катализаторов: дизельный окислительный нейтрализатор (DOC), катализатор селективного каталитического восстановления (SCR) и дизельный сажевый фильтр (DPF). После прохождения через устройство 112 выхлопные газы поступают в выхлопную трубу 114.
Двигатель 10 может содержать систему 116 рециркуляции выхлопных газов. Система 116 EGR может доставлять часть выхлопных газов, выходящих из двигателя 10, во впускной канал 30 двигателя. Система EGR содержит трубопровод 118, сообщающийся с выхлопным каналом 122 ниже по потоку турбины 92, и с впускным каналом 30. В некоторых примерах трубопровод 118 EGR может содержать клапан 120 EGR, установленный с возможностью контроля количества рециркулируемых выхлопных газов. Как показано на Фиг. 1, система 116 EGR представляет собой систему EGR низкого давления, направляющую выхлопные газы из участка ниже по потоку от турбины 92 на участок выше по потоку от компрессора 94. В другом примере дополнительно или альтернативно системе EGR низкого давления может быть использована система EGR высокого давления. В данном случае система EGR высокого давления может направлять выхлопные газы от одной или более улиток 100 и 102, расположенных выше по потоку от турбины 92, во впускной канал 30, расположенный ниже по потоку от компрессора 34.
При некоторых условиях система 116 EGR может использоваться для регулирования температуры и/или разбавления воздушно-топливной внутри камер сгорания, таким образом обеспечивая контроль момента зажигания при определенных режимах сгорания. Далее, при определенных условиях часть продуктов сгорания может быть аккумулирована или заключена в камере сгорания с помощью синхронизации работы выхлопных клапанов.
В некоторых примерах контроллер 12 может представлять собой стандартный микрокомпьютер, содержащий: микропроцессорный блок, порты ввода и вывода, постоянное запоминающее устройство, оперативную память, оперативную энергонезависимую память и обычную шину данных. Контроллер 12, показанный на Фиг. 1, получает различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, помимо описанных выше сигналов, также получает данные: о температуре охлаждающей жидкости двигателя (ECT) от датчика 128 температуры; от датчика 130 контроля фазы двигателя, например датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала. Также для контроллера 12 может быть измерено барометрическое давление (датчик не показан). В некоторых примерах датчик 130 контроля положения фазы производит заранее установленное количество равномерных импульсов в каждый цикл коленчатого вала, на основании которых может быть определена скорость вращения двигателя (RPM). Более того, могут применяться различные датчики, измеряющие http://www.multitran.ru/c/m.exe?a=110&t=2502476_1_2&sc=28 давление наддува турбокомпрессора. Например, датчик 132 давления может быть расположен во впускном канале 30 ниже по потоку от компрессора 94, чтобы определять давление наддува. Дополнительно, каждая улитка системы 98 двойной улитки может содержать различные датчики для измерения рабочих условий системы двойной улитки. Например, первая улитка 100 может содержать датчик 134 контроля выхлопных газов, а вторая улитка 102 может содержать датчик 136 контроля выхлопных газов. В качестве датчиков 134 и 136 контроля выхлопных газов может использоваться любой подходящий датчик, дающий информацию о соотношении воздух/топливо в выхлопных газах, например линейный датчик содержания кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный http://www.multitran.ru/c/m.exe?t=4604474_1_2 датчик содержания кислорода в выхлопных газах), бистабильный датчик кислорода или EGO (http://www.multitran.ru/c/m.exe?a=110&t=4604474_1_2&sc=59 датчик содержания кислорода в отработавших газах), HEGO (нагреваемый EGO), датчики NOx (http://www.multitran.ru/c/m.exe?t=4585706_1_2 датчик окислов азота), HC или CO.
Выхлопные газы, проходящие через первую улитку 100, и выхлопные газы, проходящие через вторую улитку 102, разделяются с помощью разделительной стенки 138. Как было описано выше, разделение потоков выхлопных газов с помощью первой и второй улиток может повысить максимальный крутящий момент при достаточно низких оборотах и время достижения крутящего момента. Таким образом, разделение импульсов выхлопных газов может в некоторых случаях привести к увеличению эффективности подачи выхлопных газов в турбину. Однако при некоторых условиях работы двигателя разделение импульсов выхлопных газов, описанное выше, может снизить эффективность подачи выхлопных газов в турбину. Например, при высокой скорости и высокой нагрузке двигателя разделение импульсов выхлопных газов, как описано выше, может привести к увеличению обратного давления и нагнетания, например, из-за роста энтальпии выхлопных газов. Таким образом, это может снизить полезную мощность двигателя.
Увеличение сообщения потоков между первой и второй улитками при высокой скорости и/или нагрузке позволяет увеличить производительность и полезную мощность двигателя. Промежуточный соединительный клапан 140 может быть расположен так, чтобы соединять первую улитку 100 и вторую улитку 102. Таким образом, открывание промежуточного соединительного клапана 140 (Branch Communication Valve, BCV) может привести к увеличению сообщения потоков между первой и второй улитками. И, наоборот, закрывание BCV 140 может уменьшить сообщение потоков между первой и второй улитками. Концепции и варианты выполнения клапана, описанные далее, могут быть использованы в двойных улитках внутри корпуса турбокомпрессора и/или в выпускных каналах (например, в улитках, изображенных на Фиг. 1), ведущих к впускному отверстию турбокомпрессора.
Увеличение сообщения по текучей среде может включать в себя возможность прохождения выхлопных газов из первой улитки 100 и выхлопных газов из второй улитки 102 для смешивания и прохождения в другую улитку. Например, открывание клапана 140 может открывать канал или углубление между первой и второй улитками. В одном примере канал может быть выполнен в разделительной стенке между двумя улитками. В другом примере канал может быть расположен в верхней части обеих улиток. При открывании клапана BCV 140 потоки выхлопных газов могут проходить через этот канал, перемешиваясь и увеличивая сообщение между улитками. Иллюстративные варианты выполнения клапана 140 приведены на Фиг. 2-9 и описаны ниже.
На Фиг. 2-7 и 9 показаны различные иллюстративные варианты выполнения клапана BCV 140. В частности на рисунках показаны первая улитка и вторая улитка двойного турбокомпрессора, потоки которых разделены стенкой. Двойной турбокомпрессор также включает в себя канал, расположенный рядом с разделительной стенкой и соединяющий первую улитку и вторую улитку, а также промежуточный соединительный клапан, расположенный внутри канала и имеющий открытое положение и закрытое положение, где открытое положение увеличивает сообщение между первой улиткой и второй улиткой.
На Фиг. 2 показан первый вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 2, клапан 140 представляет собой тарельчатый клапан с боковым шарниром, расположенный в находящемся рядом канале 210. Канал 210 расположен рядом с разделительной стенкой 138, где разделительная стенка 138 отделяет первую улитку 100 от второй улитки 102. В частности, канал 210 расположен в верхней части или выше по вертикальной оси 212, проходящей параллельно разделительной стенке, относительно первой улитки и второй улитки, и соединяет две улитки. Канал 210 включает в себя отверстие между первой улиткой, каналом и второй улиткой. Таким образом, отверстие проходит от первой улитки через разделительную стенку во вторую улитку. В другом примере канал 210 может быть расположен в нижней части или ниже по вертикальной оси 212 относительно первой улитки и второй улитки.
На Фиг. 2 представлен вид 202 сбоку первого варианта выполнения клапана 140 и канала 210. На виде 202 сбоку показана одна из улиток, например первая улитка 100. Вторая улитка (не показана на виде 202 сбоку) расположена за первой улиткой 100 относительно поперечной оси 214. Клапан 140 содержит шарнир 218 и пластину 220 (тарелку клапана). Пластина 220 может открываться и закрываться, вращаясь или поворачиваясь вокруг шарнира 218. На виде 202 сбоку клапан 140 показан в открытом положении с пластиной 220, расположенной в верхней части канала 210. Выхлопные газы 222, проходящие через первую улитку 100 и через второй канал для потока (не показан), могут попадать в канал 210 через отверстие 224. Отверстие 224 соединяет первую улитку 100 и вторую улитку.
На Фиг. 2 также представлен вид 204 сверху первого варианта воплощения клапана 140. Как сказано выше, канал 210 и отверстие 224 соединяют первую улитку 100 и вторую улитку 102. Как показано на Фиг. 2, в одном примере канал 210 может располагаться по центру над (или под - в альтернативном варианте) улитками, вдоль разделительной стенки 138. На виде 204 сверху клапан 140 закрыт. Таким образом, пластина 220 клапана герметично закрывает в нижней части канала 210 отверстие 224 так, что выхлопные газы 222 от первой улитки 100 и выхлопные газы 226 от второй улитки 102 не могут попасть в канал 210. В данном положении между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 не происходит сообщения потоков.
На Фиг. 2 также представлены первый вид 206 с торца, на котором клапан 140 закрыт, и второй вид 208 с торца, на котором клапан 140 открыт. Выхлопные газы 222 и 226 проходят в горизонтальном направлении 216 в первую улитку 100 и во вторую улитку 102 соответственно. На первом виде 206 с торца гидравлическое взаимодействие между улитками ограничено разделительной стенкой 138 и закрытой пластиной 220 клапана 140. На втором виде 208 клапан 140 открыт, и пластина 220 клапана не закрывает отверстие 224. В данном случае выхлопные газы 224 от первой улитки 100 могут проходить через канал 210, перемешиваться с выхлопными газами 226 второй улитки 102 и попадать во вторую улитку 102. Аналогичным образом выхлопные газы 226 из второй улитки 102 могут проходить через канал 210, перемешиваться с выхлопными газами 224 первой улитки 100 и попадать в первую улитку 100. В данном случае, когда клапан 140 находится в открытом положении, сообщение между двумя улитками увеличивается.
Система с Фиг. 2 обеспечивает систему двойного турбокомпрессора, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Первая улитка и вторая улитка могут быть гидравлически разделены с помощью разделительной стенки. Система также включает в себя канал, расположенный рядом с разделительной стенкой и соединяющий первую улитку и вторую улитку. Внутри канала может быть расположен промежуточный соединительный клапан, который может иметь пластину, поворачивающуюся вокруг шарнира, при этом пластина может герметично закрывать отверстие между каналом, первой и второй улитками.
На Фиг. 3 показан второй вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 3, клапан 140 представляет собой тарельчатый клапан с боковым шарниром, расположенный между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 рядом с разделительной стенкой 138. На Фиг. 3 показан первый вид 302 сбоку улиток и клапана 140, на котором клапан 140 находится в закрытом положении. На Фиг. 3 также показан второй вид 304 сбоку улиток и клапана 140, на котором клапан 140 находится в открытом положении. Наконец, на Фиг. 3 показан вид 306 с торца улиток и клапана 140, на котором клапан 140 находится в открытом положении.
Клапан 140 включает в себя пластину 308 и шарнир 310, пластина клапана может поворачиваться вокруг шарнира. Шарнир 310 расположен внутри углубления 312. Углубление 312 расположено внутри (в верхней части) второй улитки 102. В другом примере углубление может быть расположено внутри (в верхней части) первой улитки 100. В альтернативном варианте углубление может быть расположено в нижней части первой или второй улитки.
Как показано на первом виде сбоку 302, в закрытом положении пластина 308 клапана 140 закрывает отверстие 320 в разделительной стенке 138. В данном случае отверстие 320 расположено между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 так, что выхлопные газы 322 могут проходить через одну улитку (например, первую улитку 100), через отверстие 320, в другую улитку (например, вторую улитку 102). В закрытом положении выхлопные газы 322, проходящие через первую улитку 100 в горизонтальном направлении, обозначенном горизонтальной осью 318, обходят отверстие 320, закрытое пластиной 308 клапана. Пластина 308 может герметично закрывать разделительную стенку 138 и отверстие 320 так, что выхлопные газы 322 не могут проходить через отверстие 320.
Для открывания клапана 140 пластина 308 может поворачиваться вокруг шарнира 310 и откидываться вверх, в направлении, обозначенном стрелкой 324, в углубление 312. После этого отверстие 320 в разделительной стенке 138 будет открыто. Отверстие 320 может быть достаточно большим для того, чтобы, когда клапан 140 открыт, выхлопные газы 322 могли пройти через отверстие 320, тем самым увеличивая сообщение между первой улиткой 100 и второй улиткой 102.
Как показано на виде 306 с торца, в одном примере углубление может быть расположено в одной из улиток (например, внутри второй улитки 102), в верхней части улитки по вертикальной оси 314 и относительно поверхности, на которой находится транспортное средство. При подобной конфигурации пластина 308 клапана может закрывать отверстие 320 в разделительной стенке 138 со стороны второй улитки, когда клапан 140 находится в закрытом положении. В другом примере углубление может быть расположено в первой улитке, а пластина 308 клапана может закрывать отверстие в разделительной стенке 138 со стороны первой улитки.
Система с Фиг. 3 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Первая улитка и вторая улитка могут быть разделение потоков с помощью разделительной стенки. Система также включает в себя углубление, расположенное во второй улитке в верхней части. Также система включает в себя промежуточный соединительный клапан, представляющий собой пластину, которая может поворачиваться вокруг шарнира. Шарнир может быть расположен внутри углубления, а пластина клапана может перемещаться между первым положением, в котором она накрывает отверстие в разделительной стенке, и вторым положением, в котором она находится внутри углубления.
На Фиг. 4 показан третий вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 4, клапан 140 представляет собой линейный тарельчатый клапан. На Фиг. 4 представлен первый вид 402 сверху первой улитки 100, второй улитки 200 и клапана 140, на котором клапан 140 находится в закрытом положении. На Фиг. 4 также показан второй вид 404 сверху первой улитки 100, второй улитки 200 и клапана 140, на котором клапан 140 находится в открытом положении. Виды сверху ориентированы вдоль поперечной оси 414 и горизонтальной оси 416. Горизонтальная ось 416 показывает направление потока выхлопных газов, проходящего через улитки. Вертикальная ось 412 может быть расположена перпендикулярно поверхности, на которой находится транспортное средство.
Клапан 140 включает в себя пластину 420 клапана и шток 418 клапана, при этом один конец штока соединен с пластиной. Шток 418 расположен поперек одной из улиток (например, первой улитки 100, как показано на Фиг. 4). Также шток 418 клапана может проходить через отверстие в наружной стенке 424 первой улитки 100. Шток 418 клапана может скользить через отверстие в наружной стенке 424 в направлении, поперечном первой улитке 100. В альтернативном варианте шток 418 клапана может быть расположен в поперечном направлении относительно второй улитки 102 и скользить через отверстие в наружной стенке второй улитки 102.
В закрытом положении, как показано на первом виде 402 сверху, пластина 420 клапана 140 закрывает отверстие 410 в разделительной стенке 138. В одном варианте отверстие 410 может быть круглым, чтобы совпадать с круглой формой пластины 420 клапана. В другом примере отверстие 410 может быть прямоугольным или квадратным, чтобы совпадать с прямоугольной или квадратной формой пластины 420 клапана. Пластина 420 клапана может герметично прилегать к разделительной стенке 138 так, чтобы выхлопные газы не могли проходить через отверстие 410. В данном случае, когда клапан 140 находится в закрытом положении, между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 нет сообщения потоков.
Для открывания клапана 140 и обеспечения сообщения между первой и второй улитками, шток 418 клапана может скользить в поперечном направлении, указанном стрелкой 422. Пластина 420 клапана перемещается вместе со штоком до тех пор, пока полностью не переместится в поперечном направлении до наружной стенки 424 первой улитки. В одном примере пластина 420 клапана может герметично прилегать к наружной стенке 424, чтобы меньше ограничивать поток, проходящий через первую улитку 100. В другом примере наружная стенка 424 может иметь небольшое углубление, соответствующее форме пластины 420. Пластина 420 может входить в это углубление, чтобы еще больше уменьшить ограничение потока в первой улитке 100. Когда клапан 140 открыт, выхлопные газы 406 из первой улитки 100 могут проходить через отверстие 410 во вторую улитку 102. Аналогичным образом выхлопные газы 408 из второй улитки 102 могут проходить через отверстие 410 в первую улитку 100. Таким образом, при открытом клапане 140 сообщение потоков между первой и второй улитками может быть увеличено.
Система с Фиг. 4 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Потоки первой улитки и второй улитки могут быть разделены с помощью разделительной стенки. Система также включает в себя промежуточный соединительный клапан, имеющий пластину и шток. Пластина клапана может скользить из первого положения, в котором она закрывает отверстие в разделительной стенке, в поперечном направлении во второе положение, в котором она расположена рядом с наружной стенкой первой улитки.
На Фиг. 5 показан четвертый вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 5, клапан 140 представляет собой качающийся клапан затворного типа, расположенный рядом с разделительной стенкой 138, разделяющей первую улитку 100 и вторую улитку 102, и параллельно этой стенке. На Фиг. 5 представлен первый вид 502 сверху, на котором клапан 140 находится в закрытом положении. В данном положении выхлопные газы 510 в первой улитке 100 отделены от выхлопных газов 512 во второй улитке 102. Таким образом, когда клапан 140 находится в закрытом положении, сообщения потоков между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 нет. На Фиг.5 также представлен второй вид 504 сверху, на котором клапан 140 находится в открытом положении. В данном положении выхлопные газы 510 из первой улитки 100 могут проходить через отверстие 520 в разделительной стенке 138 во вторую улитку 102. Аналогичным образом выхлопные газы 512 из второй улитки 102 могут проходить через отверстие 520 в первую улитку 100. В данном случае сообщение между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 увеличено, когда клапан 140 открыт.Виды сверху ориентированы вдоль поперечной оси 514 и горизонтальной оси 516. Горизонтальная ось 516 представляет собой направление потока выхлопных газов, проходящего через улитки. Вертикальная ось 518 может быть расположена перпендикулярно поверхности, на которой находится транспортное средство.
Клапан 140 включает в себя заслонку 506 и шарнир 508. Заслонка 506 поворачивается вокруг шарнира 508, который расположен рядом с разделительной стенкой 138. В одном варианте шарнир расположен внутри разделительной стенки 138. В другом примере шарнир расположен в полости внутри разделительной стенки 138. Еще в одном примере шарнир 508 расположен на одной стороне разделительной стенки 138. В первом, закрытом положении, как показано на первом виде 502 сверху, заслонка 506 расположена над отверстием 520 (например, накрывает его) в разделительной стенке 138. Заслонка 506 может герметично устанавливаться на разделительной стенке 138 так, чтобы выхлопные газы не могли проходить через отверстие 520.
Для открывания клапана 140 и увеличения сообщения потоков между первой улиткой 100 и второй улиткой 102, заслонка 506 может поворачиваться вокруг шарнира 508 в направлении, указанном стрелкой 522. В альтернативном примере заслонка 506 может поворачиваться в направлении, противоположном указанному стрелкой 522. Во втором, открытом положении, как показано на втором виде 504 сверху, заслонка 506 перемещается от отверстия 520 так, что отверстие открывается, и выхлопные газы могут проходить через отверстие. В одном варианте в открытом положении заслонка 506 устанавливается на разделительной стенке 138. В другом примере в открытом положении заслонка 506 устанавливается внутри ниши или углубления в разделительной стенке 138 так, что она не мешает прохождению потока выхлопных газов через первую улитку 100. Открытие клапана 140 может включать в себя откидывание или поворот заслонки 506 вокруг шарнира 508 на 180 градусов относительно первого положения на разделительной стенке (показано на виде сверху 502) во второе положение на разделительной стенке (показано на втором виде сверху 504).
Система с Фиг. 5 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Потоки первой улитки и второй улитки могут быть разделены стенкой. Система также включает в себя промежуточный соединительный клапан, содержащий заслонку, поворачивающуюся вокруг шарнира, который расположен рядом с разделительной стенкой. В одном варианте заслонка может перемещаться из первого положения на разделительной стенке, в котором она накрывает отверстие в разделительной стенке, во второе положение на разделительной стенке, где второе положение противоположно первому положению с точки зрения положения шарнира.
На Фиг. 6 показан пятый вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 6, клапан 140 представляет собой цилиндрический клапан, расположенный внутри одной из улиток. В частности, на Фиг. 6 показан первый вид 602 с торца прямоугольного канала для потока, включающий в себя первую улитку 100 и вторую улитку 102. В альтернативном варианте канал для потока может быть круглым. На первом виде 602 с торца клапан 140 находится в закрытом положении так, что выхлопные газы не проходят через канал или отверстие 610 между первой улиткой 100 и второй улиткой 102. В данном случае сообщения потоков между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 нет. На Фиг. 6 также показан второй вид 604 с торца, на котором клапан 140 находится в открытом положении. В данном положении, выхлопные газы в первой улитке могут проходить 100 через отверстие 610 в разделительной стенке 138 во вторую улитку 102. Аналогичным образом выхлопные газы из второй улитки 102 могут проходить через отверстие 610 в первую улитку 100. В данном случае сообщение между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 увеличивается, когда клапан 140 открыт.Виды с торца ориентированы вдоль вертикальной оси 614 и поперечной оси 616. Горизонтальная ось 618 указывает направление потока выхлопных газов, проходящих через улитки. Вертикальная ось 614 может быть расположена перпендикулярно поверхности, на которой находится транспортное средство.
Клапан 140 включает в себя барабан 608, соединенный с валом 606. Вал 606 вращается вокруг оси 612, поворачивая барабан внутри первой улитки 100. Барабан 608 может иметь три закрытых стороны и одну открытую сторону. В первом, закрытом положении (показано на первом виде 602 с торца), одна из закрытых сторон расположена напротив разделительной стенки 138. В частности одна из закрытых сторон может герметично примыкать к разделительной стенке 138 так, что выхлопные газы не будут проходить через отверстие 610. Вал 606 вращается вокруг оси 612 для перемещения клапана 140 во второе, открытое положение (показано на втором виде 604 с торца). Во втором, открытом положении, одна открытая сторона барабана 608 расположена напротив разделительной стенки 138. В данном положении барабан 608 перестает блокировать отверстие 610. Таким образом, выхлопные газы, проходящие через первую улитку 100, могут проходить через отверстие 610 во вторую улитку 102. Аналогичным образом выхлопные газы, проходящие через вторую улитку 102, могут проходить через отверстие 610 в первую улитку 100.
Система с Фиг. 6 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Потоки первой улитки и второй улитки могут быть разделены стенкой. Система также включает в себя промежуточный соединительный клапан, представляющий собой барабан, соединенный с валом, который может вращаться вокруг оси, поворачивая барабан из первого положения, в котором закрытая сторона барабана расположена рядом с отверстием в разделительной стенке и накрывает его, во второе положение, в котором открытая сторона расположена рядом с отверстием в разделительной стенке и не накрывает его.
На Фиг. 7 показан шестой вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 7, клапан 140 представляет собой тарельчатый золотниковый клапан, расположенный внутри одной из улиток. На Фиг. 7 показан первый вид 702 сверху первой улитки 100, второй улитки 102 и клапана 140. На первом виде 702 сверху клапан 140 находится в закрытом положении. В закрытом положении сообщения потоков между первой и второй улитками может не быть. На Фиг. 7 также показан второй вид 704 сверху первой улитки 100, второй улитки 102 и клапана 140. На втором виде 704 сверху клапан 140 находится в открытом положении. В открытом положении сообщение потоков между первой и второй улитками есть. Виды сверху ориентированы вдоль продольной оси 714 и горизонтальной оси 716. Горизонтальная ось 716 представляет собой направление потока выхлопных газов, проходящего через улитки. Вертикальная ось 718 может быть расположена перпендикулярно поверхности, на которой находится транспортное средство.
Клапан 140 включает в себя скользящую пластину 706 клапана, соединенную с валом 708. Вал 708 расположен поперек первой улитки 100. В альтернативном варианте вал 708 может быть расположен поперек второй улитки 102. Как показано на Фиг. 7, вал 708 расположен перпендикулярно пути прохождения потока через первую улитку 100. В одном варианте вал может быть расположен по центру первой улитки 100. Вал 708 может продвигать пластину 706 клапана вдоль разделительной стенки 138. В альтернативном варианте пластина 706 клапана может скользить по валу 708 для того, чтобы перемещаться вдоль разделительной стенки 138.
В первом, закрытом положении (как показано на первом виде 702 сверху) пластина 706 клапана расположена рядом с разделительной стенкой 138 и накрывает отверстие 710 в разделительной стенке. Пластина клапана может герметично примыкать к разделительной стенке 138 так, что выхлопные газы не будут проходить через отверстие 710. Для открывания клапана 140 вал 708 перемещает пластину 706 клапана вдоль разделительной стенки в горизонтальном направлении, указанном стрелкой 712. Во втором, открытом положении (как показано на втором виде 704 сверху) пластина 706 клапана расположена рядом с разделительной стенкой ниже по ходу потока выхлопных газов первой улитки 100. В открытом положении выхлопные газы 510 первой улитки 100 могут проходить через отверстие 710 во вторую улитку 102. Аналогичным образом выхлопные газы 512 второй улитки 102 могут проходить через отверстие 710 в первую улитку 100. Таким образом, когда клапан 140 открыт, гидравлическое взаимодействие между первой и второй улитками увеличивается.
Система с Фиг. 7 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Потоки первой улитки и второй улитки могут быть разделены стенкой. Система также включает в себя промежуточный соединительный клапан, содержащий скользящую пластину, расположенную рядом с разделительной стенкой и соединенную с валом. Вал может перемещать пластину откидного клапана из первого положения, в котором она закрывает отверстие в разделительной стенке, вбок от отверстия во второе положение, по горизонтальной оси.
На Фиг. 8 показан седьмой вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 8, клапан 140 представляет собой поворотный клапан, расположенный внутри канала 810 (например, канала для потока выхлопных газов), который содержит первую улитку 100 и вторую улитку 102. Внутренняя разделительная стенка (например, разделительная стенка 138) разделяет потоки выхлопных газов, проходящие через первую улитку 100 и вторую улитку 102. Клапан 140 в седьмом варианте выполнения содержит разделительную стенку 812, которая разделяет корпус 820 клапана на первую проточной камере 814 и вторую проточную камеру 816. Клапан 140 может вращаться вокруг оси 818.
На первом виде 802 показан клапан 140, находящийся в закрытом положении. В закрытом положении разделительная стенка 812 клапана выровнена (например, параллельна) с разделительной стенкой 138. При подобной конфигурации выхлопные газы 822, проходящие через первую улитку 100, отделены от второй улитки 102. Например, выхлопные газы, проходящие через первую улитку 100, идут только через первую проточную камеру 814, а выхлопные газы, проходящие через вторую улитку 102, идут только через вторую проточную камеру 816. Вид 804 спереди клапан 140 в закрытом положении показывает канал 810 для потока вдоль оси 808 вращения. На данном изображении видна только одна разделительная линия (разделительная стенка 138), поскольку разделительная стенка 138 канала 810 потока выровнена с разделительной стенкой 812 клапана.
На втором виде 806 показан клапан 140 в открытом положении. Как показано на Фиг. 8, клапан 140 поворачивается на 180 градусов вокруг оси 818 вращения, из закрытого положения в открытое положение. В альтернативных вариантах открытое положение может представлять собой положение, находящееся под углом меньше 180 градусов относительно закрытого положения. В открытом положении разделительная стенка 812 клапана смещена относительно разделительной стенки 138 канала 810 для потока. В примере, показанном на Фиг. 8, разделительная стенка 812 клапана и разделительная стенка 138 перпендикулярны друг другу. При подобной конфигурации выхлопные газы 822, проходящие через первую улитку 100, не отделены от второй улитки 102. Например, выхлопные газы, проходящие через первую улитку 100, могут попасть как в первую проточную камеру 814, так и вторую проточную камеру 816, что обеспечивает перемешивание выхлопных газов и сообщение потоков между первой улиткой 100 и второй улиткой 102. Газы, выходящие из корпуса 820 клапана через первую проточную камеру 814, могут затем проходить через первую улитку 100 и вторую улитку 102. Аналогичным образом газы, выходящие из корпуса 820 клапана через вторую проточную камеру 816, могут проходить через первую улитку 100 и вторую улитку 102. Вид 808 спереди клапана 140 в открытом положении представляет собой вид канала 810 для потока, расположенный вдоль оси вращения 818. На данном виде видны и разделительная стенка 138, и разделительная стенка 812 клапана, поскольку разделительная стенка 812 клапана перпендикулярна разделительной стенке 138 канала 810. Таким образом, поворот корпуса 820 клапана вокруг оси 818 вращения для открывания клапана 140 может увеличить сообщение между первой улиткой 100 и второй улиткой 102.
Система с Фиг. 8 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя канал для выхлопных газов с внутренней разделительной стенкой, которая разделяет канал на первую улитку и вторую улитку. Система также включает в себя промежуточный соединительный клапан, расположенный внутри канала для выхлопных газов. Промежуточный соединительный клапан может иметь первую камеру и вторую камеру, разделенных стенкой клапана. Промежуточный соединительный клапан также может поворачиваться вокруг оси вращения.
На Фиг. 9 показан восьмой вариант выполнения промежуточного соединительного клапана с Фиг. 1. Как показано на Фиг. 9, клапан 140 представляет собой скользящий золотниковый клапан, расположенный внутри разделительной стенки 138. Разделительная стенка разделяет первую улитку 100 и вторую улитку 102. Клапан 140 включает в себя цилиндрический блок 908, который может скользить между открытым, закрытым и рядом промежуточных положений (между полностью открытым и полностью закрытым положениями). Первый вид 902 сбоку показывает клапан 140 в закрытом положении. В закрытом положении сообщения потоков между первой улиткой 100 и второй улиткой 102 может не быть. Второй вид сбоку 906 показывает клапан 140 в открытом положении. В открытом положении выхлопные газы могут проходить через отверстие 922 в разделительной стенке 138, тем самым создавая сообщение потоков между первой улиткой 100 и второй улиткой 102. Вид 904 спереди показывает клапан 140, расположенный внутри разделительной стенки 138. Как показано на данном виде, клапан 140 может быть расположен по центру, вдоль разделительной стенки 138. Таким образом, клапан 140 отделяет первую улитку 100 от второй улитки 102.
Как показано на первом виде 902 сбоку и втором виде 906 сбоку, цилиндрический блок 908 соединен одним концом с первым концом пружины 910. Второй конец пружины 910 соединен с первой внутренней стенкой 912. Первая внутренняя стенка 912 расположена внутри полости 914 в разделительной стенке 138. Полость 914 образована первой внутренней стенкой 912, второй внутренней стенкой 916, первой боковой внутренней стенкой 918 и второй боковой внутренней стенкой 920. В закрытом положении (как показано на первом виде 902 сбоку), второй конец цилиндрического блока 908 герметично примыкает ко второй внутренней стенке 916.
В одном варианте клапан 140 может представлять собой пассивный золотниковый клапан, в котором положение клапана определяется давлением потока выхлопных газов, проходящих через первую улитку 100 и вторую улитку 102. Например, когда давление потока на переднюю поверхность 926 (показана на виде 904 спереди) клапана 140 (и цилиндрического блока 908) ниже порогового значения, клапан остается закрытым. Пороговое значение давления основано на жесткости пружины 910. Например, при увеличении жесткости пружины 910 пороговое значение давления также будет увеличено. В этом случае для открывания клапана необходимо высокое давление потока. В альтернативном варианте, когда давление потока на переднюю поверхность 926 выше порогового значения, цилиндрический блок 908 продвигается вдоль потока 928 выхлопных газов. В частности, цилиндрический блок 908 может проходить в полость 914 в горизонтальном направлении, как показано стрелкой 924. По мере перемещения цилиндрического блока 908 в полость 914 пружина 910 давит на первую внутреннюю стенку 912. В результате этого отверстие 922 в разделительной стенке 138 увеличивается. Отверстие 922 позволяет выхлопным газам из первой улитки 100 попадать во вторую улитку, а выхлопным газам из второй улитки 102 попадать в первую улитку 100.
Система с Фиг. 9 представляет собой систему турбокомпрессора с двойной улиткой, включающую в себя первую улитку и вторую улитку. Потоки первой улитки и второй улитки могут быть разделены стенкой. Система также включает в себя полость, расположенную в разделительной стенке, и промежуточный соединительный клапан, расположенный в полости. Промежуточный соединительный клапан представлять собой цилиндрический блок, соединенный с первым концом пружины, второй конец которой соединен с внутренней стенкой полости. Цилиндрический блок может скользить внутри полости между герметично закрытым и открытым положениями. Когда он находится в открытом положении, между первой улиткой и второй улиткой появляется отверстие, обеспечивая, тем самым, сообщение потоков между двумя улитками. В закрытом положении цилиндрический блок герметично примыкает ко второй внутренней стенке. Цилиндрический блок также может перемещаться из закрытого положения в открытое положение, когда давление потока выхлопных газов, проходящих через первую улитку и вторую улитку, превышает пороговое значение, при этом пороговое значение давления основано на жесткости пружины.
Таким образом, промежуточный соединительный клапан может открываться и закрываться для увеличения или уменьшения сообщения потоков между первой улиткой и второй улиткой двойного турбокомпрессора. В одном варианте промежуточный соединительный клапан может быть расположен внутри канала для потока, при этом канал для потока расположен рядом с разделительной стенкой, отделяющей первую улитку от второй улитки. Первую улитку и вторую улитку может соединять отверстие в канале для потока так, чтобы выхлопные газы из двух улиток могли попадать в канал для потока и другую улитку, когда промежуточный соединительный клапан открыт.В другом примере промежуточный соединительный клапан может быть расположен внутри разделительной стенки. В закрытом положении промежуточный соединительный клапан может накрывать отверстие в разделительной стенке между первой и второй улитками. В открытом положении промежуточный соединительный клапан может открывать отверстие так, что выхлопные газы из первой улитки смогут попадать во вторую улитку, а выхлопные газы из второй улитки смогут попадать в первую улитку. Промежуточный соединительный клапан может относиться к одному из различных типов клапанов, включая тарельчатый клапан с боковым шарниром, линейный тарельчатый клапан, запорный клапан, тарельчатый золотниковый клапан, цилиндрический клапан, поворотный клапан и/или золотниковый клапан (внутри полости в разделительной стенке). Таким образом, промежуточный соединительный клапан может увеличивать или уменьшать гидравлическое взаимодействие между первой и второй улитками в двойном турбокомпрессоре.
Следует понимать, что конфигурации и процедуры, раскрытые в настоящем документе, являются иллюстративными и что конкретные описанные варианты реализации не должны рассматриваться как ограничение, поскольку в них можно вносить некоторые изменения. Например, описанная выше технология может быть использована для двигателей V-6, i-4, i-6, V-12, оппозитных 4-хцилиндровых двигателей и иных типов двигателей. Также одна или более различных конфигураций системы может быть использована в сочетании с одной или более описанных процедур диагностики.
Реферат
1. Система двойного турбокомпрессора, которая содержит первую улитку и вторую улитку, потоки которых разделены стенкой, канал, расположенный в области разделительной стенки и соединяющий первую улитку и вторую улитку, а также промежуточный соединительный клапан, расположенный в указанном канале и выполненный с возможностью перемещаться между открытым положением и закрытым положением, где в открытом положении клапана между первой улиткой и второй улиткой увеличено сообщение потоков.2. Система по п. 1, в которой канал расположен внутри разделительной стенки и представляет собой отверстие в разделительной стенке между первой улиткой и второй улиткой.3. Система по п. 1, в которой в верхней части второй улитки выполнено углубление.4. Система по п. 3, в которой промежуточный соединительный клапан содержит пластину клапана и шарнир, расположенный в углублении второй улитки, причем пластина выполнена с возможностью поворачиваться вокруг шарнира между первым положением, в котором пластина накрывает отверстие в разделительной стенке, и вторым положением, в котором пластина находится в углублении.5. Система по п. 2, в которой промежуточный соединительный клапан содержит пластину клапана и шток клапана, причем пластина клапана выполнена с возможностью передвигаться из первого положения, в котором пластина накрывает отверстие, во второе положение, в котором пластина расположена вблизи наружной стенки первой улитки.6. Система по п. 5, в которой промежуточный соединительный клапан перемещается из первого положения во второе положение поперек первой улитки.7. Система по п. 2, в которой промежуточный соединительный клапан со
Формула
