背景技術(shù)：

渦輪增壓器設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)上，以比在正常吸氣式結(jié)構(gòu)中可能的更大的密度將空氣傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口。這允許更多的燃料得到燃燒，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力而沒有顯著增加發(fā)動(dòng)機(jī)重量。

一般來說渦輪增壓器使用來自發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的排氣流，其在渦輪機(jī)殼體進(jìn)口處進(jìn)入渦輪增壓器的渦輪級，從而驅(qū)動(dòng)位于渦輪機(jī)殼體中的渦輪機(jī)葉輪。渦輪機(jī)葉輪附接至可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承箱內(nèi)的軸的一端。該軸驅(qū)動(dòng)安裝在軸另一端上的壓縮機(jī)葉輪。由此，渦輪機(jī)葉輪提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)葉輪，并從而驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器的壓縮機(jī)級?？諝庠趬嚎s機(jī)級內(nèi)被壓縮，并且隨后被提供給上述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一些方面，圓柱形回轉(zhuǎn)閥配置為控制通過流體通道的流體流。該閥包括第一端、與該第一端相對的第二端，以及在第一端和第二端之間延伸的側(cè)表面。該閥包括形成在側(cè)表面中的第一進(jìn)口開口、形成在側(cè)表面中的第一出口開口，以及將第一進(jìn)口開口連接至第一出口開口的第一閥通道。此外，該閥包括形成在側(cè)表面中的第二進(jìn)口開口、形成在側(cè)表面中的第二出口開口，以及將第二進(jìn)口開口連接至第二出口開口的第二閥通道。第二閥通道與第一閥通道分離，第一進(jìn)口開口、第一出口開口以及第二進(jìn)口開口各自設(shè)置在第一端和閥的中部之間，且第二出口開口設(shè)置在中部和第二端之間。

閥可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征：第一進(jìn)口開口和第一出口開口在閥的相對側(cè)上。第一進(jìn)口開口大體上與第二進(jìn)口開口軸向上對齊且周向上間隔開。第二進(jìn)口開口與第二出口開口周向上間隔開。閥包括形成在側(cè)表面中的第三進(jìn)口開口、形成在側(cè)表面中的第三出口開口，以及將第三進(jìn)口開口連接至第三出口開口的第三通道，其中第三進(jìn)口開口和第三出口開口設(shè)置在第一端和閥的中部之間。第一進(jìn)口開口和第二進(jìn)口開口的至少一個(gè)大體上為矩形形狀。

在一些方面，渦輪增壓器包括渦輪機(jī)段，該渦輪機(jī)段包括渦輪機(jī)殼體和設(shè)置在渦輪機(jī)殼體中的渦輪機(jī)葉輪，渦輪機(jī)殼體限定了氣體進(jìn)口、配置為將氣體從進(jìn)口引導(dǎo)至渦輪機(jī)葉輪的蝸殼，以及氣體出口。渦輪增壓器還包括回轉(zhuǎn)閥，該回轉(zhuǎn)閥按照以下方式設(shè)置在氣體進(jìn)口中，即閥的旋轉(zhuǎn)軸線橫向于通過進(jìn)口的氣體流的方向延伸。閥包括第一端、與第一端相對的第二端、在第一端和第二端之間延伸的側(cè)表面，以及延伸通過第一端和第二端且與閥的旋轉(zhuǎn)軸線相一致的縱向軸線。該閥包括形成在側(cè)表面中的第一進(jìn)口開口、形成在側(cè)表面中的第一出口開口，以及將第一進(jìn)口開口連接至第一出口開口的第一閥通道。該閥還包括形成在側(cè)表面中的第二進(jìn)口開口、形成在側(cè)表面中的第二出口開口，以及將第二進(jìn)口開口連接至第二出口開口的第二通道。第二通道與第一通道分離，且第一進(jìn)口開口、第一出口開口以及第二進(jìn)口開口各自定位成以便針對閥的某些旋轉(zhuǎn)方向與氣體進(jìn)口連通，而第二出口開口定位成以便能夠針對閥的某些旋轉(zhuǎn)方向與氣體出口連通。

渦輪增壓器可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征：閥配置為提供渦輪增壓器的三種操作模式，包括對應(yīng)于閥的第一旋轉(zhuǎn)方向的完全打開模式，其中所有的排氣氣體流動(dòng)通過閥到渦輪機(jī)葉輪，對應(yīng)于閥的第二旋轉(zhuǎn)方向的排氣泄壓模式，其中一部分排氣氣體被重新引導(dǎo)圍繞渦輪機(jī)葉輪至排氣出口，以及對應(yīng)于閥的第三旋轉(zhuǎn)方向的反壓模式，其中排氣進(jìn)口至少部分被阻塞。當(dāng)閥處于第一旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，第一進(jìn)口開口與氣體進(jìn)口對齊并且相對于氣體流方向面向上游方向，第一出口開口與氣體進(jìn)口對齊并且相對于氣體流方向面向下游方向，且第二進(jìn)口開口被阻塞。當(dāng)閥處于第二旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，第二進(jìn)口開口與氣體進(jìn)口對齊并且相對于氣體流方向面向上游方向，第二出口開口與氣體出口對齊，且第一進(jìn)口開口至少部分地被阻塞。渦輪增壓器進(jìn)一步包括致動(dòng)器，該致動(dòng)器連接至閥第一端且配置為控制閥圍繞縱向軸線的旋轉(zhuǎn)位置。第一進(jìn)口開口和第一出口開口在閥的相對側(cè)上。第一進(jìn)口開口大體上與第二進(jìn)口開口軸向上對齊且周向上間隔開。第二進(jìn)口開口與第二出口開口周向上和軸向上間隔開。閥包括形成在側(cè)表面中的第三進(jìn)口開口、形成在側(cè)表面中的第三出口開口、將第三進(jìn)口開口連接至第三出口開口的第三通道，其中第三進(jìn)口開口和第三出口開口設(shè)置在第一端和閥的中部之間。

存在某些發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，其中需要將一部分排氣氣體從渦輪機(jī)葉輪轉(zhuǎn)移以便調(diào)節(jié)渦輪機(jī)速度，這轉(zhuǎn)而調(diào)節(jié)了壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。在其他運(yùn)行狀態(tài)下，需要在其到達(dá)渦輪機(jī)葉輪之前從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取一些高壓排氣氣體流，并和來自渦輪增壓器的壓縮機(jī)段的加壓空氣一起將其重新引導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)空氣進(jìn)氣口。例如，排氣氣體再循環(huán)(egr)可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的nox排放物(例如，no(一氧化氮)和no2(二氧化氮))。此外，在另外的其他運(yùn)行狀態(tài)下，需要增大發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸上的壓力以引起發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)渦輪機(jī)進(jìn)口壓力控制、egr和/或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，排氣氣體渦輪增壓器包括設(shè)置在渦輪機(jī)的排氣氣體進(jìn)口中的分流閥。分流閥配置為允許多種渦輪增壓器操作模式，其中模式由排氣氣體進(jìn)口內(nèi)的閥的旋轉(zhuǎn)方向所確定。在所示實(shí)施例中，分流閥提供了三種操作模式。

第一模式對應(yīng)于分流閥的第一旋轉(zhuǎn)方向，其中排氣氣體進(jìn)口完全打開，借此從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的所有排氣氣體被引導(dǎo)到渦輪增壓器渦輪機(jī)的排氣氣體進(jìn)口中并引向渦輪機(jī)葉輪。

第二模式對應(yīng)于分流閥的第二旋轉(zhuǎn)方向，其中排氣氣體進(jìn)口至少部分地關(guān)閉，并且從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣氣體的至少一部分繞過渦輪機(jī)葉輪，被引導(dǎo)到渦輪增壓器渦輪機(jī)的排氣氣體出口中。在該模式下，分流閥操作為渦輪增壓器排氣泄壓閥。

第三模式對應(yīng)于分流閥的第三旋轉(zhuǎn)方向，其中排氣氣體進(jìn)口至少部分地關(guān)閉且很少或者沒有排氣氣體經(jīng)過該閥。在該模式下，在排氣管線中產(chǎn)生反壓力。當(dāng)分流閥部分關(guān)閉時(shí)，存在增大到足夠驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣體再循環(huán)(egr)的反壓力。當(dāng)分流閥更加完全關(guān)閉或徹底關(guān)閉時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中存在足夠的反壓力以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。

因此，在排氣氣體進(jìn)口內(nèi)的分流閥的旋轉(zhuǎn)方向確定了渦輪增壓器的操作模式。在每種模式下，分流閥的旋轉(zhuǎn)方向的增量變化可以用于在完全打開位置、完全關(guān)閉位置、以及在完全打開位置和完全關(guān)閉位置之間的任何打開量之間精確地控制排氣流的量。此外，針對閥的給定旋轉(zhuǎn)方向，通過改變分流閥開口的尺寸和形狀，可以改變通過開口的流速，而允許最優(yōu)化排氣氣體流特性。

附圖說明

在附圖中以示例而非限制的方式示出了實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記指示相似的部件。

圖1是連接至渦輪增壓器的用于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖。

圖2是與渦輪增壓器的進(jìn)口隔離的旋轉(zhuǎn)式分流閥的透視圖。

圖3是圖2的旋轉(zhuǎn)式分流閥的截面圖。

圖4是渦輪增壓器的截面圖，示出了旋轉(zhuǎn)式分流閥設(shè)置在渦輪機(jī)進(jìn)口中且顯示了該旋轉(zhuǎn)式分流閥處于完全打開位置。

圖5是渦輪增壓器的進(jìn)口端視圖，顯示了旋轉(zhuǎn)式分流閥處于完全打開位置。

圖6是渦輪增壓器的截面圖，示出了旋轉(zhuǎn)式分流閥設(shè)置在渦輪機(jī)進(jìn)口中且顯示了該旋轉(zhuǎn)式分流閥處于完全關(guān)閉的排氣泄壓位置。

圖7是渦輪增壓器的進(jìn)口端視圖，顯示了旋轉(zhuǎn)式分流閥處于完全關(guān)閉的排氣泄壓位置。

圖8是渦輪增壓器的進(jìn)口端視圖，顯示了旋轉(zhuǎn)式分流閥處于對應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的完全關(guān)閉位置。

圖9是渦輪增壓器的進(jìn)口端視圖，顯示了替代的旋轉(zhuǎn)式分流閥處于完全打開位置。

圖10是渦輪增壓器的進(jìn)口端視圖，顯示了圖9的替代的旋轉(zhuǎn)式分流閥處于部分打開位置。

圖11是渦輪增壓器的進(jìn)口端視圖，顯示了替代的旋轉(zhuǎn)式分流閥處于排氣泄壓位置。

具體實(shí)施方式

參考圖1，用于渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)12的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10包括旋轉(zhuǎn)式分流閥100，其可調(diào)節(jié)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)12下游的排氣通道20中的排氣氣體的壓力，借此通道20內(nèi)的排氣氣體流和壓力可以得到精確地控制。發(fā)動(dòng)機(jī)12布置為使得一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸14被連接至排氣歧管16。在發(fā)動(dòng)機(jī)12的下游，排氣歧管16將排氣氣體引導(dǎo)至排氣通道20，其將高溫高壓排氣氣體提供給渦輪增壓器30的排氣氣體渦輪機(jī)32。在渦輪機(jī)32內(nèi)膨脹之后，在被釋放到大氣之前，降壓的排氣氣體被引導(dǎo)經(jīng)由排氣氣體出口通道36到一個(gè)或多個(gè)后處理裝置60，比如催化轉(zhuǎn)化器、顆粒捕集器和nox捕集器。

在發(fā)動(dòng)機(jī)12的空氣傳送側(cè)，增壓空氣在渦輪增壓器30的壓縮機(jī)段48內(nèi)產(chǎn)生，并經(jīng)由連接至發(fā)動(dòng)機(jī)12的空氣進(jìn)氣歧管18的空氣傳送管線46提供給發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸14。中間冷卻器裝置50設(shè)置在空氣傳送管線46中以在傳送到汽缸14之前冷卻增壓空氣。排氣氣體再循環(huán)經(jīng)由將排氣通道20連接至空氣傳送管線46的egr通道52得以實(shí)現(xiàn)。egr冷卻器54設(shè)置在egr通道52中，以在傳送到空氣傳送管線46之前冷卻排放氣體的再循環(huán)部分。在系統(tǒng)10中，分流閥100設(shè)置在渦輪機(jī)32的排氣氣體進(jìn)口中，以控制在渦輪機(jī)內(nèi)和排氣通道20中的排氣氣體流和壓力，如下文詳細(xì)討論的。

參考圖2和圖3，分流閥100是圓柱形，并且包括第一端102和與第一端102相對的第二端104。分流閥100包括縱向軸線106，其與分流閥100的旋轉(zhuǎn)軸線一致并延伸通過第一端102和第二端104兩者。第一端102和第二端104各自限定了橫向于縱向軸線106的平面。分流閥100包括在第一端102和第二端104之間延伸的側(cè)表面108。分流閥按以下方式支承在渦輪增壓器30的排氣氣體渦輪機(jī)32的進(jìn)口34內(nèi)，即縱向軸線106橫向于氣體流的方向延伸。此外，分流閥100尺寸設(shè)計(jì)為使得，針對分流閥100的一些旋轉(zhuǎn)方向，排氣氣體進(jìn)口34被徹底阻塞且沒有排氣氣體流動(dòng)通過排氣氣體進(jìn)口34。

分流閥100包括內(nèi)部通道110、120，針對分流閥100的一些旋轉(zhuǎn)方向，貫穿該內(nèi)部通道允許氣體流通過該分流閥100。在所示實(shí)施例中，分流閥100包括第一或主閥通道110和第二或旁通閥通道120，該第二或旁通閥通道120與主閥通道110分離并與其不連通。

主閥通道110在的第一進(jìn)口開口112和第一出口開口114之間延伸，該第一進(jìn)口開口112和第一出口開口114形成在側(cè)表面108中。主閥通道110遵照大體直線的路徑并且按橫向于縱向軸線106的方向延伸，借此第一進(jìn)口開口112和第一出口開口114在分流閥100的相對側(cè)上。主閥通道110大體上是矩形形狀，并且軸向定位在閥第二端104和分流閥100的中部103之間。

旁通閥通道120在第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124之間延伸，該第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124形成在側(cè)表面108中。旁通閥通道120遵照繞行的路徑通過分流閥100，借此第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124軸向且周向地間隔開。在所示實(shí)施例中，第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124沿分流閥100的圓周具有大約120度的間隔。此外，第二進(jìn)口開口122軸向定位在閥第二端104和中部103之間。也就是說，第二進(jìn)口開口122大體上與第一進(jìn)口開口112軸向上對齊且周向上間隔開。在所示實(shí)施例中，第二進(jìn)口開口122和第一進(jìn)口開口112沿分流閥100的圓周具有大約90度的間隔。

第二出口開口124軸向定位在中部103和閥第一端102之間，借此第二進(jìn)口開口122相對于第二出口開口124設(shè)置在中部103的軸向相對側(cè)上。由于第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124被軸向間隔開，旁通閥通道120是迂回的。特別是，旁通閥通道120包括第一部分130，該第一部分130對應(yīng)于形成在側(cè)表面108中的凹陷平坦棱面132。第二進(jìn)口開口122形成在軸向面對的肩部134中，該肩部134限定在棱面132和圓形側(cè)表面108之間。旁通閥通道120包括第二部分140，其與第一部分130連通且在分流閥100內(nèi)部軸向地延伸。在所示的實(shí)施例中，第二部分140相對于縱向軸線106稍微成角度，借此第二部分140臨近于第一端102最接近縱向軸線106。旁通閥通道120包括第三部分150，其將第二部分140連接至第二出口開口124。第三部分150沿橫向于縱向軸線106的方向延伸，并且具有對應(yīng)于第二出口開口124形狀的形狀。在所示的實(shí)施例中，第二出口開口124和第三部分150的形狀大體是圓形的。

主閥通道110和旁通閥通道120的橫截面積的尺寸由具體應(yīng)用的需要來確定。在所示的實(shí)施例中，相對于旁通閥通道120的橫截面積，主閥通道110具有大的橫截面積。因此，在該示范性實(shí)施例中，分流閥100適合于其中待引導(dǎo)通過旁通閥通道120的排氣氣體的量相對于待引導(dǎo)通過主閥通道110的排氣氣體的量較小的應(yīng)用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，通道尺寸并不限于所示的尺寸或比例。

主閥通道110和旁通閥通道120的形狀同樣由具體應(yīng)用的需要來確定。在所示的實(shí)施例中，主閥通道110具有大體上矩形的形狀，而旁通閥通道120的形狀沿旁通閥通道120的長度變化。閥通道110、120的形狀和/或第一和第二進(jìn)口開口112、122的形狀可以被改變，并基于所需的氣體流特性及對特性的最優(yōu)化進(jìn)行選擇?？赡艿男螤畎ǖ幌抻?，圓形、矩形、淚珠形，以及三角形。

分流閥100可以由與那些用于形成渦輪機(jī)殼體的相同或類似的材料制成，以便可以在使用中避免與熱膨脹有關(guān)的問題。然而，用于形成分流閥100的材料并不限于此，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，分流閥100可以由適合在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道20和渦輪機(jī)排氣氣體進(jìn)口34的高溫、高壓及腐蝕性環(huán)境中使用的任何其他材料形成。而且，該材料可以基于具體應(yīng)用的需要進(jìn)行澆鑄、鍛造、燒結(jié)、涂覆等。

分流閥側(cè)表面108包括兩個(gè)周向延伸的凹槽162、164，該凹槽162、164是矩形形狀且尺寸設(shè)定為容納活塞環(huán)87、88(圖4和圖6)，該活塞環(huán)87、88在側(cè)表面108和對應(yīng)于排氣氣體進(jìn)口34的渦輪機(jī)殼體的部分之間形成密封。凹槽160、162軸向接近地間隔開，并且設(shè)置在閥第一端102和第二出口開口124之間。

參考圖4至圖6，分流閥100在相對于渦輪機(jī)32內(nèi)的氣體流方向的渦輪機(jī)蝸殼38的緊上游位置處設(shè)置在渦輪機(jī)32的排氣氣體進(jìn)口34中。為了容納分流閥100，渦輪機(jī)殼體33包括與排氣氣體進(jìn)口34交叉的中空、大體上圓柱形的閥殼體80。閥殼體80按照以下方式支承分流閥100以用于繞其縱向軸線106旋轉(zhuǎn)，即分流閥100設(shè)置在排氣氣體經(jīng)過排氣氣體進(jìn)口34的流動(dòng)路徑上，且使得閥縱向軸線106大體上平行于包括渦輪機(jī)葉輪37、壓縮機(jī)葉輪及互連軸的渦輪增壓器組件(未示出)的旋轉(zhuǎn)軸線。

閥殼體80具有封閉端82，且分流閥100設(shè)置在閥殼體80中以使得閥第二端104以最小的間隙面對封閉端82。而且，閥殼體80尺寸設(shè)定為使得閥殼體80的圓柱形內(nèi)表面84以最小的間隙圍繞閥側(cè)表面108。

閥殼體80具有敞開端86，且閥第一端102位于閥殼體敞開端86中。通過此種布置，閥第一端102暴露于大氣。如上所述，臨近第一端102設(shè)置在閥側(cè)表面108上的活塞環(huán)87、88提供密封以便防止排氣氣體經(jīng)由閥殼體敞開端86逃逸。有利地，通過暴露閥第一端102，閥第一端102可以通過致動(dòng)器桿72連接至致動(dòng)器70。致動(dòng)器70用于控制分流閥100在閥殼體80內(nèi)以及相對于渦輪機(jī)排氣氣體進(jìn)口34的旋轉(zhuǎn)方向。

本文所述的分流閥100配置為允許多種渦輪增壓器操作模式，其中操作模式由分流閥100在渦輪機(jī)排氣氣體進(jìn)口34內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向所確定，如通過致動(dòng)器70所控制的。特別是，分流閥100配置為提供以下三種渦輪增壓器操作模式：完全打開操作，排氣泄壓操作，以及反壓操作。

第一或完全打開操作模式對應(yīng)于分流閥100的第一旋轉(zhuǎn)方向，其中排氣氣體進(jìn)口34為完全打開(圖4和圖5)。在該模式下，分流閥100定向?yàn)槭沟?，第一進(jìn)口開口112設(shè)置在排氣氣體進(jìn)口34中以便打開而面向上游(例如朝向發(fā)動(dòng)機(jī)12)，第一出口開口114設(shè)置在排氣氣體進(jìn)口34中以便打開面向下游(例如，遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)12并朝向渦輪機(jī)蝸殼38)，以及第一內(nèi)部通道110限定排氣氣體進(jìn)口34的一部分，該部分與排氣氣體進(jìn)口34的相鄰部分大體上連續(xù)。通過此種配置，所有從發(fā)動(dòng)機(jī)12排出的排氣氣體被順利地引導(dǎo)到渦輪增壓器渦輪機(jī)的排氣氣體進(jìn)口34中并引向渦輪機(jī)葉輪37。在完全打開操作模式，第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124面對閥殼體內(nèi)表面84，借此沒有氣體流動(dòng)通過第二內(nèi)部通道120。

第二或排氣泄壓模式對應(yīng)于分流閥100的第二旋轉(zhuǎn)方向，其中排氣氣體進(jìn)口至少部分地關(guān)閉，并且從發(fā)動(dòng)機(jī)12排出的排氣氣體的至少一部分被引導(dǎo)到渦輪增壓器渦輪機(jī)32的排氣氣體出口36中并繞過渦輪機(jī)葉輪37。在該模式下，分流閥100定向?yàn)槭沟?，第二進(jìn)口開口122設(shè)置在排氣氣體進(jìn)口34中以便打開而面向上游(例如朝向發(fā)動(dòng)機(jī)12)，且第二出口開口124與旁通端口40對齊。旁通端口40形成在與閥殼體80和排氣氣體出口36共用的渦輪機(jī)殼體壁的一部分中。由此，第二出口開口124經(jīng)由旁通端口40與排氣氣體出口36連通，并且將排氣氣體引導(dǎo)向下游(例如，遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)12并朝向后處理裝置60)。通過此種配置，第二內(nèi)部通道120限定了渦輪機(jī)旁通通道(圖6和圖7)，且分流閥100操作為渦輪增壓器排氣泄壓閥。

在排氣泄壓操作模式下，分流閥100可以定向?yàn)槭沟玫谝贿M(jìn)口開口112和第一出口開口114面對閥殼體內(nèi)表面84，借此沒有氣體流動(dòng)通過第一內(nèi)部通道110(圖6和圖7)，或者可以定向?yàn)槭沟脙H僅第一進(jìn)口開口112和第一出口開口114的一部分與排氣氣體進(jìn)口34連通，借此允許一些氣體流到渦輪機(jī)葉輪37(未示出)。到渦輪機(jī)葉輪37的氣體流的量通過控制分流閥100的旋轉(zhuǎn)方向且由此還通過控制第一進(jìn)口開口112和第一出口開口114暴露于排氣氣體進(jìn)口34的量來控制。

第三或反壓操作模式對應(yīng)于分流閥100的第三旋轉(zhuǎn)方向，其中排氣氣體進(jìn)口34至少部分地關(guān)閉，且減少量的排氣氣體經(jīng)過分流閥100。在該模式下，分流閥100定向?yàn)槭沟?，第一進(jìn)口開口112至多部分地設(shè)置在排氣氣體進(jìn)口34中以便打開而面向上游(例如朝向發(fā)動(dòng)機(jī)12)，第一出口開口114至多部分地設(shè)置在排氣氣體進(jìn)口34中以便打開面向下游(例如，遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)12并朝向渦輪機(jī)蝸殼38)，以及第一內(nèi)部通道110限定排氣氣體進(jìn)口34的一部分。在一個(gè)反壓操作模式下，分流閥100部分地關(guān)閉。作為結(jié)果，存在足夠的反壓增加以實(shí)現(xiàn)一種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣體再循環(huán)(egr)，其中在排氣通道20、52中產(chǎn)生反壓并且排氣氣體流經(jīng)由空氣進(jìn)氣歧管18被引導(dǎo)至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸14。

在另一個(gè)反壓操作模式下，分流閥100部分地關(guān)閉或者徹底關(guān)閉(圖8)。在該情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸14中存在足夠的反壓以實(shí)現(xiàn)另一種類型的egr，其將排氣流直接引導(dǎo)回發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管16并提供發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。

在反壓操作模式下，第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124面對閥殼體內(nèi)表面84，借此沒有氣體流動(dòng)通過第二內(nèi)部通道120。

因此，在排氣氣體進(jìn)口34內(nèi)的分流閥100的旋轉(zhuǎn)方向被控制以確定渦輪增壓器30的操作模式。在每種模式下，分流閥100的旋轉(zhuǎn)方向的增量變化可以用于在完全打開、完全關(guān)閉、以及在完全打開和完全關(guān)閉之間的任何打開量之間精確地控制排氣流的量。此外，針對分流閥100的給定旋轉(zhuǎn)方向，通過改變分流閥開口112、114、122、124、132的尺寸和形狀，可以改變通過開口的流速，而允許最優(yōu)化排氣氣體流特性。

參考圖9至圖11，替代的旋轉(zhuǎn)式分流閥200配置為在具有雙蝸殼設(shè)計(jì)的渦輪增壓器渦輪機(jī)32'中使用。圖9至圖11中所示的分流閥200基本上與以上所述的分流閥100類似，并且共同的元件以共同的附圖標(biāo)記指代。如在之前的實(shí)施例中那樣，到渦輪機(jī)葉輪37的氣體流的量通過控制分流閥200的旋轉(zhuǎn)方向得到控制。

然而，為了適應(yīng)雙蝸殼設(shè)計(jì)，以及為了允許單獨(dú)地控制到每個(gè)蝸殼的流動(dòng)，分流閥100的單個(gè)大主通道110被兩個(gè)相對較小的貫通通道210a和210b代替，其每個(gè)具有對應(yīng)的進(jìn)口開口212a、212b和出口開口214a、214b。第一貫通通道210a與第二貫通通道210b分離且與之不連通。在分流閥200的某些旋轉(zhuǎn)方向中，第一貫通通道210a與第一蝸殼38a連通，而第二貫通通道210b與第二蝸殼38b連通。

在渦輪增壓器30的完全打開操作期間，分流閥200相對于排氣氣體進(jìn)口34可旋轉(zhuǎn)地定向在閥殼體80內(nèi)，以使得第一貫通通道210a與第一蝸殼38a對齊，且第二貫通通道210b與第二蝸殼38b對齊，借此排氣氣體進(jìn)口34完全打開且有充足的排氣氣體流進(jìn)入兩個(gè)蝸殼38a、38b中(圖9)。在該模式下，第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124面對閥殼體內(nèi)表面84，借此沒有氣體流動(dòng)通過第二內(nèi)部通道120。

在渦輪增壓器30的反壓操作期間，分流閥200相對于排氣氣體進(jìn)口34可旋轉(zhuǎn)地定向在閥殼體80內(nèi)，以使得第一貫通通道210a與第一蝸殼38a部分地對齊，且第二貫通通道210b與第二蝸殼38b部分地對齊，借此有減少的排氣氣體流進(jìn)入兩個(gè)蝸殼38a、38b中(圖10)。在該模式下，第二進(jìn)口開口122和第二出口開口124面對閥殼體內(nèi)表面84，借此沒有氣體流動(dòng)通過旁通通道120。

在渦輪增壓器30的排氣泄壓操作期間，分流閥200按照以下方式可旋轉(zhuǎn)地定向，即第二蝸殼38b完全關(guān)閉且第一蝸殼38a被旁通。在該模式下，分流閥200定向?yàn)槭沟?，第二進(jìn)口開口122設(shè)置在排氣氣體進(jìn)口34對應(yīng)于第一蝸殼38a的部分中以便打開面向上游朝向發(fā)動(dòng)機(jī)12，第二出口開口124與排氣氣體出口36的旁通端口40對齊以便打開面向下游朝向后處理裝置60，以及第二內(nèi)部通道120限定了渦輪機(jī)旁通通道(圖11)。在該模式下，貫通通道210a、210b的相應(yīng)進(jìn)口開口212a、212b和出口開口214a、214b面對閥殼體內(nèi)表面84，借此沒有氣體流動(dòng)通過貫通通道210a、210b。通過此種配置，分流閥200操作為渦輪增壓器排氣泄壓閥。特別是，第二蝸殼38b完全關(guān)閉，且旁通通道120用于旁通第一蝸殼38a。在該模式下，將沒有排氣氣體進(jìn)入渦輪機(jī)葉輪37，且產(chǎn)生了可以用于egr或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的反壓。

盡管分流閥200在本文中描述為控制到各個(gè)單獨(dú)的蝸殼的排氣氣體流的單個(gè)圓柱形元件，分流閥200并不限于該配置。例如，在一些實(shí)施例中，分流閥200可以形成為兩個(gè)以上的圓柱形元件，其在閥殼體80內(nèi)沿縱向軸線106軸向串聯(lián)地布置，并且配置為單獨(dú)地受控。因此，排氣氣體壓力可以在每個(gè)蝸殼內(nèi)獨(dú)立于其他蝸殼被選擇性地增大或減小。

在所示的實(shí)施例中，分流閥100、200通過包括致動(dòng)器桿72的連桿組件連接至致動(dòng)器70。然而，在分流閥100和致動(dòng)器70之間的連接并不限于該布置。例如，在其他實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器或電子致動(dòng)器可以直接連接至分流閥100，消除了對連桿組件的需要。

本文所述的方面可以以其他形式和組合體現(xiàn)而并不偏離其實(shí)質(zhì)和本質(zhì)屬性。應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)施例并不限于本文所述的僅通過示例方式給出的具體細(xì)節(jié)，并且各種修改和改變可能落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。