用于热机的空气回路的组件技术领域
本发明涉及一种用于热机的空气回路的组件。
本发明特别但不排他地应用于机动车辆工业，热机则使得可以推进车
辆。
背景技术
组件包括第一管道和形成第一管道的部分的旁通部的第二管道，第一和
第二管道能够使流体流动通过它们。组件还包括用于引导流体的系统，其使
得可以改变第一管道的所述部分和第二管道之间的流体的分配。
已知设置具有促动器的引导系统，其使得可以改变第一管道的所述部分
和第二管道之间的流体的分配。但是，该类型的促动器具有成本，且需要适
当的控制规则。
发明内容
本发明的目的是消除该缺点，同时确保流体在第一管道的所述部分和第
二管道之间的所需分配。
根据其一方面，本发明通过一种用于热机的空气回路的组件实现，所述
组件包括：
-第一管道，其可传送流体；
-第二管道，其在第一管道中的入口和第一管道中的出口之间延伸，以
便形成第一管道的部分的旁通部，第二管道包括压力变化源；和
-用于将流体引导到第二管道和第一管道的所述部分中的一个的系统，
所述引导系统具有允许流体大部分在第一管道的所述部分中循环的第一构
造，该引导系统包括：
-施加力的保持单元，其被构造为将所述引导系统设置到第一构造或将
其保持在那里；和
-以下的至少一个：在该第一构造中阻挡第二管道的入口的全部或部分
的区域，和在该第一构造中阻挡第二管道的出口的全部或部分的区域，
引导系统被设计为，当在第二管道中由源产生的压力变化超过预限定值
时，进入到允许流体大部分在第二管道中循环的第二构造，该压力变化则在
引导系统的一个或多个所述区域上施加允许通道变为第二构造的力，而不管
由保持单元施加的力。
上述组件利用压力变化源在第二管道中的存在，以便改变引导系统的构
造。由于在第一构造中至少部分地阻挡第二管道的入口和/或至少部分地阻挡
第二管道的出口的一个或多个所述区域，该压力变化可在引导系统中产生
力，由此使得可以改变后者的构造。
本发明由此允许压力变化源能够用作促动器，其产生引导系统从第一构
造到第二构造的通过。由此可以省去专用于根据现有技术的引导系统的促动
器，该促动器导致从第一构造变为第二构造。
保持单元可被选择为与压力变化源兼容，以便允许由压力变化源产生的
压力变化预限定值而使引导系统变为第二构造。
与前述情形独立地或与之结合地，至少部分地阻挡第二管道的入口和/
或出口的一个或多个所述区域的表面可被选择为允许由压力变化源产生的
压力变化预限定值而使引导系统变为第二构造。
在引导系统的第一构造中，所述区域可阻挡第二管道的入口的全部或所
述第二管道的出口的全部。
在该第一构造中，全部流体可由此沿第一管道的所述部分行进，但还有
引导系统的泄露。
在引导系统的第二构造中，全部或部分流体可沿第二管道行进。以上所
用的术语“大部分”必须理解为是指“比在第二管道的入口上游、在第一管道
中流动的流体的一半多”和“在第二管道的入口上游、在第一管道中流动的全
部流体”二者。
具体地，压力变化源是设置在第二管道中的电压缩机。该类型的电压缩
机可使得，当热机以低速运行或当存在负载的突然增加时，可以为热机快速
地供应压缩空气。该压缩机则例如辅助与热机相关联的涡轮增压机，以便消
除涡轮增压机的还称为涡轮迟滞的大响应时间。
第一和第二管道可形成热机的进气回路的一部分。
电压缩机可布置在排气再循环(EGR)环路的出口下游。
电压缩机可布置在涡轮增压机的压缩机上游、下游或与之并行。
根据本发明的第一实施例子，引导系统包括枢转开闭器，其布置在第二
管道的入口处。
根据该第一例子，第二管道的入口和出口可在第一管道中布置为彼此间
隔。
根据该第一例子，当引导系统处于第一构造时，所述开闭器具有：
-第一部分，在第一管道中从所述第二管道的入口延伸出来；和
-第二部分，阻挡第二管道的入口的全部或部分，并限定引导系统的所
述区域，
从而，当由源产生的对应于第二管道入口处的低压力的压力变化超过预
限定值时，该压力变化产生开闭器至第一部分阻挡第一管道的所述部分的全
部或部分的位置的位置的枢转，且其中，根据引导系统的第二构造，第二部
分在第二管道中延伸，同时允许流体大部分在该第二管道中循环。
作为压力变化的结果，开闭器可然后朝向第二管道的内部抽吸，由此改
变流体在第一管道的所述部分和第二管道之间的分配。
开闭器的第一部分的截面可小于开闭器的第二部分的截面。当在第二管
道中获得压力变化的小值时，这些截面之间的该类型的比可辅助开闭器的枢
转，以便从第一构造变为第二构造。
在第二构造中，开闭器可阻挡对第一管道的所述部分的进入，从而所有
流体引导至压力变化源。
根据本发明的第二实施例子，引导系统包括枢转开闭器，其布置在第二
管道的出口处。
根据本发明的该第二实施例子，当引导系统处于第一构造中时，开闭器
具有一部分，所述部分阻挡第二管道的出口的全部或部分且限定引导系统的
所述区域，从而当源产生的与第二管道出口处的过大压力对应的压力变化超
过预限定值时，根据引导系统的第二构造，该压力变化导致开闭器枢转至所
述部分阻挡第一管道的所述部分的全部或部分的位置。
由于压力变化，开闭器可然后推出与第二管道的出口相对的位置，由此
改变流体在第一管道的所述部分和第二管道之间的分配。
不管引导系统的构造，开闭器可仅在第一管道中延伸：在第一构造中与
第二管道的出口相对，且在第二构造中与该出口间隔开。
在第二构造中，开闭器可阻挡第一管道的所述部分，从而所有流体朝向
压力变化源引导。
根据本发明的该第二实施例子，在垂直于开闭器的枢转轴的平面上，开
闭器可仅在所述轴的单侧延伸。
根据本发明的该第一和第二实施例子，引导系统可由此包括仅单个开闭
器，以便改变流体在第一管道的所述部分中的和第二管道中的分配。
根据本发明的第三实施例子，引导系统包括：
-第一枢转开闭器，其设置在第二管道的入口处，且特别地，与根据本
发明第一实施例子的开闭器相同；和
-第二枢转开闭器，其设置在第二管道的出口处，且特别地，与根据本
发明第二实施例子的开闭器相同。
根据该第三实施例子，
-当引导系统处于第一构造时，第一开闭器具有在第一管道中从所述第
二管道的入口延伸出来的第一部分，和阻挡第二管道的入口的全部或部分并
限定引导系统的所述区域的一个的第二部分；
-当引导系统处于第一构造时，第二开闭器具有阻挡第二管道的出口的
全部或部分并限定引导系统的所述区域的另一个的部分，
从而，当由源产生的与第二管道的入口处的低压力和第二管道的出口处
的过大压力相对应的压力变化超过预限定值时，根据引导系统的第二构造，
该压力变化产生：
-第一开闭器至第一开闭器的第一部分阻挡第一管道的所述部分的全
部或部分的位置的枢转，并且其中，第一开闭器的第二部分在第二管道中延
伸，同时允许流体大部分在该第二管道中循环；和
-第二开闭器至第二开闭器的所述部分阻挡第一管道的所述部分的全
部或部分的位置的枢转。
根据本发明的该第三实施例子，当引导系统处于第一构造时，第二管道
的入口和出口可通过不同的开闭器完全或部分地阻挡，而当引导系统处于第
二构造时，串行布置的两个不同开闭器可完全或部分地阻挡第一管道的所述
部分。
根据本发明的第四实施例子，第二管道的入口和出口以相邻的方式布置
在第一管道中，引导系统包括枢转开闭器，其布置在所述入口和所述出口二
者处。
第二管道的入口和出口可通过沿第一管道的直部分设置的开口形成。
根据本发明的该第四实施例子，单个开闭器替换本发明的第三实施例子
的第一和第二开闭器。
根据本发明的该第四实施例子，当引导系统处于第一构造时，所述开闭
器具有：
-第二部分，其阻挡所述入口的全部或部分，并形成引导系统的所述区
域的一个；和
-第一部分，其阻挡所述出口的全部或部分，并形成引导系统的所述区
域的另一个，
从而，当由源产生的与第二管道的出口处的过大压力和第二管道入口处
的低压力相对应的压力变化超过预限定值时，该压力变化产生开闭器至第一
部分阻挡第一管道的所述部分的全部或部分的位置的枢转，且其中，根据引
导系统的第二构造，第二部分在第二管道中延伸，同时允许流体大部分在该
第二管道中循环。
该开闭器的定位辅助其枢转，这是因为作为第二管道进口处的低压力的
结果而第二部分抽吸到第二管道中，而第一部分被推出与第二管道的出口相
对的位置，这是在那里存在的过大压力的结果。
开闭器的枢转轴可将开闭器的第一部分与第二部分分开。
开闭器的第一部分的截面和开闭器的第二部分的截面之间的比可大于
一，该类型的比辅助开闭器的枢转，因为低压力变化值在第二管道中获得。
在前述所有中，保持单元可以是弹性复位单元。该复位单元可使得，当
第二管道中产生的压力变化减小时，特别是变为低于预限定值时，可以将引
导系统从第二构造复位到第一构造。
弹性复位单元可包括弹簧。压力变化源以及弹簧的刚性和非负载位置中
的至少一个例如被选择为使得，作为压力变化存在的结果而施加在引导系统
上的扭矩可利用大于由弹簧在该引导系统上施加的扭矩的值的值。引导系统
可然后从第一构造变为第二构造，扭矩值之间的该上述不平等性存在直到引
导系统达到第二构造。
在前述所有中，流体可以是气体，诸如空气、从发动机排气再循环的排
气或空气与再循环排气的混合物。
在前述所有中，电压缩机可包括具有可变磁阻的马达，其例如具有1至
10kW的名义功率，例如对于70,000rpm的旋转速度，5.5kW。
该组件例如并入在机动车辆中。
附图说明
通过阅读本发明的非限制性实施例子的以下描述以及通过查看附图能
够更好地理解本发明，在附图中：
图1和2示意性地示出根据本发明的组件的例子，分别为处于引导系统
的第一和第二构造；
图3和4示意性地示出根据本发明的组件的另一例子，分别为处于引导
系统的第一和第二构造；和
图5详细示出图3和图4中的引导系统的开闭器。
具体实施方式
图1示出用于热机的空气回路的组件1的例子。这例如是车辆的热机，
其例如靠汽油或柴油运行。在该例子中，组件1形成热机的进气回路的一部
分。其例如设置在排气再循环(EGR)环路的进气回路中的出口下游。
组件1可还与机械压缩机相关联，其形成涡轮增压机的一部分，且没有
在图中示出。
所述组件1包括：
-第一管道11，其可传送流体；
-第二管道12，其在第一管道11中的入口13和第一管道11中的出口
14之间延伸。
如图1所示，第二管道由此形成第一管道11的部分9的旁通部。相互
地，第一管道的部分9使得可以旁通第二管道12。
第二管道12包括电压缩机15，其形成压力变化源。该电压缩机15使得
可以辅助涡轮增压机，特别是在低速时，或存在负载突然增加的情况下。在
所关心的例子中，该电压缩机15包括具有可变磁阻的马达。
在所关心的例子中，第一管道11包括引导系统10，其包括：
-枢转开闭器16，其设置在第二管道12的入口13处；和
-枢转开闭器17，其设置在第二管道12的出口14处。
每个开闭器16、17由未示出的弹簧保持在图1所示的位置或带入到该
位置，所述弹簧形成保持单元。弹簧施加保持力，该保持力的值与弹簧的刚
性值相关联。
当开闭器16、17处于图1所示的位置时，引导系统10处于一构造，该
构造在此之后称为“第一构造”。
在图1和2所示的例子中，开闭器16包括第一部分21和第二部分22，
它们通过枢转轴40连接。该枢转轴40大体位于第二管道12的入口13和与
所述入口13相对地延伸的第一管道11之间的结点处。在引导系统10的第
一构造中，第一部分21在第一管道11中延伸。当引导系统10处于第一构
造中时，第一部分21例如平行于第一管道在入口13处延伸所沿的轴线延伸，
从而所述第一管道被第一部分21的阻挡减小。
第一部分21还在第二管道12之外延伸，而第二部分22形成引导系统
10的区域2，其在该第一构造中阻挡第二管道12的入口13。第二部分22
例如在该第一构造中与第二管道12的入口13相对地延伸，同时处于第一管
道11中。
在所关心的例子中，开闭器17包括驱动轴41。如图1可见，当在垂直
于所述枢转轴41的平面上观察时，开闭器仅从该轴41的单侧延伸。枢转轴
41大体位于第二管道12的出口14和与该出口14相对的第一管道11之间的
结点处。
在该例子中，开闭器17形成引导系统10的区域3，其在第一构造中阻
挡第二管道12的出口14。开闭器17例如与所述出口14相对，同时在该第
一管道11中延伸。
在引导系统10的第一构造中，在第二管道上游、在第一管道11中流动
的流体大部分在第一管道11的避开第二管道12的部分9中流动。
流体随后通过所沿的路径由箭头50示出。以上所用的术语“大部分”必
须理解为是指“比在第二管道12的入口13上游、在第一管道11中流动的流
体的一半多”。
当引导系统1处于第一构造时，当泄露区域存在于每个开闭器16、17
处，一部分流体可由此沿第二管道12行进。
图2示出图1的组件1处于第二构造。在该第二构造中，开闭器16的
第一部分21阻挡第一管道11的部分9，开闭器16的第二部分22沿第二管
道12延伸，而没有阻挡后者。再次在该构造中，开闭器17阻挡第一管道11
的该部分9。在该第二构造中，第一管道的部分9由此被双重阻挡，首先通
过第二管道12的入口13附近的开闭器16，其次通过第二管道12的出口14
附近的开闭器17。
在该第二构造中，流体大部分流动通过第二管道12，流体仅在部分9
之外通过第一管道11。由此，流体在图1中所沿的路径的一部分上被旁通，
且然后根据箭头51示出的路径流动。
如现在将描述的，本发明使得可以将引导系统10的构造从以上关于图1
所述的第一构造改变到以上关于图2所述的第二构造。获得从第一构造到第
二构造的通过，而不使用专用的促动器以便使得开闭器16和17枢转，且特
别地不使用电、压动或电磁促动器。
当电压缩机15产生超过预限定值的压力变化时，组件1从第一构造变
为第二构造，以便将压缩空气供应给热机。在该例子中，该压力变化对应于
第二管道12的入口13处的低压力，和第二管道12的出口14处的过大压力。
当引导系统处于第一构造时，作为该压力变化的结果，力通过每个开闭
器16、17的区域2、3施加在每个开闭器上。
当作为电压缩机15产生的过大压力的结果而施加在每个开闭器16或17
上的力变为大于预限定值时，其在例子中描述为大于通过相应保持单元施加
在所述开闭器上的复位力，开闭器枢转，从而引导系统10处于第二构造。
电压缩机15由此用作促动器，其产生开闭器16和17从第一构造到第
二构造的通过。
当电压缩机15产生的压力变化在每个开闭器16、17上施加低于由相应
保持单元施加的复位力的力时，开闭器16和17复位到第一构造的位置。
图3示出组件1的另一例子，其与刚刚参考图1和2描述的不同之处在
于：
-第二管道12的入口13和出口14以相邻的方式布置在第一管道11中，
从而部分9具有减小的尺寸；和
-引导系统10包括单个枢转开闭器18，其布置在第二管道12的入口
13和出口14二者上。
开闭器18由未示出的弹簧保持在诸如图3所示的位置或带入到该位置，
所述弹簧形成保持单元。当开闭器18处于图3所示的位置时，引导系统10
处于第一构造。
在图3至5中的例子中，开闭器18包括第一部分31和第二部分32，它
们通过枢转轴33连接。该枢转轴33大体位于第二管道12的入口13和与所
述入口13相对的出口14之间的结点处。图5示出图3和4中的开闭器18
的细节。枢转轴33将第一部分31与第二部分32分开。第一部分31的截面
和第二部分32的截面之间的比大于一。
在引导系统10的第一构造中，第一部分31和第二部分32在第一管道
11中延伸。这些第一部分31和第二部分32例如平行于第一管道11在第二
管道12的入口13和出口14处延伸所沿的轴线延伸，从而第一管道11通过
这些第一部分31和第二部分32的阻挡被减小。
当引导系统10处于第一构造中时，第一部分31形成引导系统10的阻
挡第二管道12的出口14的区域3，而在该例子中，第二部分32形成引导系
统10的阻挡第二管道12的入口13的区域2。
在引导系统10的第一构造中，在第二管道上游、在第一管道11中流动
的流体大部分在第一管道11的避开第二管道12的部分9中流动。
流体随后行进所沿的路径由箭头60示出。
图4示出图3的组件1处于第二构造。在该第二构造中，开闭器18的
第二部分32阻挡第一管道11的部分9，开闭器18的第一部分31在第二管
道12中延伸，而没有阻挡后者。
在该第二构造中，流体大部分流动通过第二管道12，流体仅在部分9
之外通过第一管道11。由此，流体沿在图1中所沿的路径的一部分被旁通，
且然后根据箭头61示出的路径流动。
如参考图1和2所述的，本发明使得可以将引导系统10的构造从以上
关于图3所述的第一构造改变到以上关于图4所述的第二构造。当电压缩机
15产生压力变化时，组件1从第一构造变为第二构造，以便将压缩空气供应
给热机。在该例子中，该压力变化对应于第二管道12的入口13处的低压力，
和第二管道12的出口14处的过大压力。
当引导系统处于第一构造时，作为该压力变化的结果，力通过开闭器18
的区域2、3施加在该开闭器上。如上所述，该力允许引导系统10从第一构
造变为第二构造。
表达方式“包括”必须理解为与表达方式“包括至少一个”同义，除了特别
说明相反时。