[发明专利]制动挡板和排气系统

说明书

一种挡板(100)，其用于通过控制从燃烧式发动机(300)的排气流(105)的压力来制动车辆，所述挡板包括：第一臂部分(110)；第二臂部分(120)；和支撑部分(130)。支撑部分(130)布置在第一臂部分(110)与第二臂部分(120)之间。支撑部分(130)配置成用于使挡板(100)安装成能够绕着旋转轴(135)旋转，所述旋转轴在横截面视图中与排气流(105)相切。第一臂部分(110)和第二臂部分(120)具有一几何形状，以用于使作用在第一臂部分(110)上的压力与作用在第二臂部分(120)上的压力相平衡，以便限制绕着旋转轴(135)作用在挡板(100)上的最大扭矩。

技术领域

本申请涉及制动挡板、排气系统，尤其地涉及涡轮增压涡轮机上游具有不同功能的压力平衡挡板。

背景技术

排气制动器通过关闭从燃烧式发动机的排气路径、从而使排气在排气歧管中和气缸中被压缩而使车辆、特别是商用车辆减速。由于排气被压缩，且如果没有燃料被施加的话，发动机就减慢车辆。所产生的负扭矩的大小通常正比于发动机的背压。

传统排气系统例如在EP 2679787中描述，其中，排气制动器布置在涡轮增压涡轮机上游，且与排气再循环(EGR)供送口一体化。此外，集成了排气压力传感器，以通过控制涡轮机上游的排气压力来调节EGR流和发动机模式性能。

图6示出了具有布置在管状结构610内的挡板600的常规排气系统的详细图，管状结构610将排气流105朝着涡轮增压单元240的涡轮机245引导。

管状结构610包括第一直式部分612、第二直式部分614和弯曲部分660，所述弯曲部分660包括相对于排气流105而言的内弯曲部664和外弯曲部662。排气例如从燃烧式发动机(图中未示出)朝着具有涡轮机245(图6中仅部分地示出)的涡轮增压器240流动。在弯曲部分660处，挡板600可旋转地附接至管状结构610的外弯曲部662的侧壁。在图6的示例中，管状结构610附接至涡轮增压器240或涡轮机245的连接部分。管状结构610将排气从发动机引导至涡轮机245。

挡板600可从打开位置旋转(如双箭头R所示)至关闭位置(如图6所示)，在打开位置，流105可朝着涡轮增压器240自由流动，在关闭位置，挡板600关闭流105的流动路径。因此，所示出的挡板布置结构表示用于控制流105的活门。挡板600包括臂部分602和支撑部分604。支撑部分604可旋转地附接至旋转轴605，所述旋转轴605由管状结构610在弯曲部分660中的外侧壁支撑。

尽管该传统的挡板600附接至管状结构610的侧壁，因而在打开位置不会干扰流105，但是，当操作挡板600时，该挡板600暴露于显著的压力。尤其地，由于必须施加大的扭矩以关闭挡板600，因此，压力使得排气制动致动器的性能劣化。这进而导致了长的响应时间。此外，这降低了活门的定位精度(例如，在挡板应仅部分地关闭的情况下)，从而导致可能的EGR和排气制动器的性能损失。

因此，需要一种改进排气系统性能的挡板。

发明内容

本申请通过提供根据本申请的挡板和根据本申请的排气系统来解决上述问题。其他方面涉及特别有利的实现方式。

本申请涉及一种挡板，其用于通过控制来自燃烧式发动机的排气流的压力来制动车辆。该挡板包括第一臂部分、第二臂部分和支撑部分。支撑部分布置在第一臂部分和第二臂部分之间，且配置成使挡板安装成能够绕着旋转轴旋转。当从垂直于流动方向的横截面视图中观看时，旋转轴与排气流相切。第一臂部分和第二臂部分具有一几何形状，以用于使作用在第一臂部分上的压力与作用在第二臂部分上的压力相平衡，以便限制绕着旋转轴作用在挡板上的最大扭矩。

通过使用这种布置结构，例如可保证气体仅在挡板的一侧流动。换言之，排气不会绕着挡板流动，从而防止了排气中的不期望的紊流。