一种可变流动涡轮增压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可变流动涡轮增压器，包括涡轮壳（１５）、涡轮（１４）、压壳（２１），所述的涡轮壳（１５）内从涡壳进口（１７）至涡轮（１４），设有两个并行的流道，即流道Ａ（１８）和流道Ｂ（１９），在所述的流道Ａ（１８）内，设有可将流道Ａ（１８）完全关闭的旋转式的阀门（５）。采用上述技术方案，使发动机排气中的能量被充分利用，有效提高了增压器在发动机低工况时的增压度。使增压器从小流量和大流量都可以高效地工作，从而可以实现涡轮增压器和发动机在全工况的理想匹配。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车构造的
，涉及汽车发动机的结构，更具体地说，本实 用新型涉及一种可变流动涡轮增压器。
技术介绍
增压技术已经广泛运用在发动机领域，尤其是在柴油机领域。利用增压技术，可以 使发动机在不增加排气量的前提下大幅度增加输出功率、扭矩。由于发动机本身尺寸、重量 没有显著增加，同时利用其他技术，如废气中冷等，可显著提高效率，从而在增加发动机功 率、扭矩的同时，达到显著降低油耗和排放的目的。目前，增压器已经是柴油发动机的标准 配置。在汽油机市场上，增压机型也在迅速普及。发动机在高工况时排出的废气质量流量 大、流速快、温度高，增压器可利用的能量多。最早出现的普通涡轮增压器不能与发动机在全工况下理想匹配，在低工况时进气 不足、燃烧不良，高工况时增压过量，这样既浪费能量，又产生有害排放。带旁通阀的涡轮增压器是目前普遍使用的涡轮增压器。当发动机运行到一定工况 后，旁通阀就打开，开始放气，避免涡轮转速过高，保证不增压过量。带旁通阀的涡轮增压器 解决了发动机在低工况下进气不足、燃烧不良和高工况下增压过量的问题。为了保证在发 动机低负荷时有一定的增压量，旁通阀式涡轮增压器在发动机高负荷时旁通释放一部分能 量以保证不过量增压，因此旁通阀式的涡轮增压器未能充分利用发动机排放的废气能量， 发动机的燃油消耗量和排放都不能有效降低。所以，带旁通阀的涡轮增压器依然不能与发动机的全工况完全匹配，而且很多高 能量的气体通过旁通阀旁通到排气系统，浪费了大量能量，有害气体排放也没有减少。随着排放法规要求的日益苛刻，能源紧缺日益严重，可变截面和可变喷嘴涡轮增 压器逐步得到应用。可变截面和可变喷嘴涡轮增压器通过改变涡轮进口面积或改变涡轮进 口气流状态，使增压器和发动机在全工况下理想匹配。然而，可变截面和可变喷嘴涡轮增压 器的结构和控制机构复杂，制造加工困难，整机价格昂贵。由于零部件多且复杂，整机的可 靠性和耐久性很难保证，装机运行后的维护成本高。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种可变流动涡轮增压器，其目的是实现涡轮 增压器和发动机全工况的匹配要求，充分利用发动机的废气能量，并有效降低发动机排放， 提高发动机的燃油经济性。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为本技术所提供的这种可变流动涡轮增压器，包括涡轮壳、涡轮、压壳，所述的 涡轮壳内从涡壳进口至涡轮，设有两个并行的流道，即流道A和流道B，在所述的流道A内， 设有可将流道A内腔完全关闭的旋转式的阀门。所述的阀门的开启关闭结构为所述的阀门与阀门转轴连接，所述的阀门转轴的轴线与所述的流道A的气体流动方向中心线垂直并相交，所述的阀门转轴从所述的流道A 的内腔伸到所述的涡轮壳外，所述的阀门转轴的外端通过曲柄总成与执行器的活塞杆连接。所述的执行器为膜片式的气缸活塞结构，所述的执行器上的气嘴与发动机上的真 空电磁阀的阀口连接，所述的真空电磁阀的控制电路与发动机电控单元(ECU)连接。所述的执行器通过执行器支架固定在涡轮壳上的涡壳进口处的外壳上。所述的涡轮壳内设有两个限位螺栓、，分别设在所述的阀门的开启极限位置和关 闭极限位置。在所述的涡轮的轴线方向上，所述的流道A靠近涡壳出口，所述的流道B远离涡壳 出口。在所述的涡轮壳与压壳之间，设中间壳，所述的中间壳上设有润滑油的通道和冷 却水的通道。本技术采用上述技术方案，使发动机排气中的能量被充分利用，有效提高了 增压器在发动机低工况时的增压度，使增压器从小流量和大流量都可以高效地工作，从而 可以实现涡轮增压器和发动机在全工况的理想匹配。在发动机高工况时阀门完全打开，流 道内气流速度不会太高；发动机工况低时阀门逐渐关闭，当发动机转速和负荷降低到某一 工况时阀门完全关闭，流道内气流速度不会太低。这样既可以解决发动机低负荷增压不足， 高工况增压过量的问题；又可以充分利用发动机排出的废气能量，不存在高工况情况下旁 通废气的问题，因此可以有效节约能源，提供发动机效率，降低发动机排放的温室气体。涡 轮进口的气流速度可以保证在设计工况附近，涡轮可以保持在高效范围内运行。因此，在发 动机整个运行工况内，增压器都是在高效区内运行的。且本技术的结构简单，易于加工 制造，结构可靠性和耐久性可以得到有效保证。相比于普通的旁通阀式涡轮增压器，零部件 数量并没有增加，整机价格与旁通阀式增压器的整机价格相当，性能却可以与价格昂贵的 VNT涡轮增压器相当，因此可变流动涡轮增压器性价比高。可变流动涡轮增压器不仅适用于 6缸、8缸等高排量发动机，也适合于3L以下低排量发动机。可根据需要，两个流道的流动 截面形状和大小可以完全相同，也可以不同。附图说明下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明图1为本技术中阀门与执行器的连接结构示意图；图2为本技术中的涡壳出口正面结构示意图；图3为本技术中的涡壳进口侧面结构示意图；图4为本技术结构的立体示意图。图中标记为1、执行器，2、螺母，3、螺母，4、限位螺栓，5、阀门，6、阀门转轴，7、限位螺栓，8、曲柄 总成，9、螺母，10、气嘴，11、执行器支架，12、螺栓，13、涡壳出口，14、涡轮，15、涡轮壳，16、背 板，17、涡壳进口，18、流道A，19、流道B，20、中间壳，21、压壳，22、压壳进口，23、压壳出口， 24、润滑油出口，25、冷却水口，26、润滑油进口。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式如所涉及的 各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造 工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本技术的 专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1至图4所表达的本技术的结构，为一种可变流动涡轮增压器，包括涡轮 壳15、涡轮14、压壳21。所述的涡轮14与压壳内旋转叶轮同轴，且两者均固定安装在该轴 上。压壳21上设压壳进口 22和压壳出口 23，所述的压壳进口 22和压壳出口 23串接与进 气管道上。涡轮壳15安装在背板16上。涡壳进口 17接在发动机的排气管上，涡壳出口 13将废气向大气排放。涡轮14在 发动机排放废气的驱动下旋转，同时涡轮14驱动压壳内旋转叶轮的旋转，压壳内旋转叶轮 对进气管路中的气体进行增压，提高发动机气缸进气压力，实现油气的充分混合和燃烧，提 高发动机的效率。为了解决在本说明书
技术介绍
部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺 陷，实现满足涡轮增压器和发动机全工况的匹配要求，充分利用发动机的废气能量，并有效 降低发动机排放，提高发动机的燃油经济性的专利技术目的，本技术采取的技术方案为本技术所提供的这种可变流动涡轮增压器，所述的涡轮壳15内从涡壳进口 17至涡轮14，设有两个并行的流道，即流道A18和流道B19，在所述的流道A18内，设有可将 流道A18内腔完全关闭的旋转式的阀门5。可变流动涡轮增压器的涡轮壳15是双流道的涡轮壳，在其中一个流道进口附近 设置一个阀门5，阀门5可以90°自由旋转，实现阀门5的开启和关闭。传统的双流道涡轮增压器一般应用于六缸、八缸等多缸发动机，涡壳的两个流道 截面积是相同的，形状也是对称的，这种形状和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变流动涡轮增压器，包括涡轮壳（１５）、涡轮（１４）、压壳（２１），其特征在于：所述的涡轮壳（１５）内从涡壳进口（１７）至涡轮（１４），设有两个并行的流道，即流道Ａ（１８）和流道Ｂ（１９），在所述的流道Ａ（１８）内，设有可将流道Ａ（１８）内腔完全关闭的旋转式的阀门（５）。

【技术特征摘要】
一种可变流动涡轮增压器，包括涡轮壳(15)、涡轮(14)、压壳(21)，其特征在于所述的涡轮壳(15)内从涡壳进口(17)至涡轮(14)，设有两个并行的流道，即流道A(18)和流道B(19)，在所述的流道A(18)内，设有可将流道A(18)内腔完全关闭的旋转式的阀门(5)。2.按照权利要求1所述的可变流动涡轮增压器，其特征在于所述的阀门(5)的开启 关闭结构为所述的阀门(5)与阀门转轴(6)连接，所述的阀门转轴(6)的轴线与所述的 流道A(18)的气体流动方向中心线垂直并相交，所述的阀门转轴(6)从所述的流道A(18) 的内腔伸到所述的涡轮壳(15)夕卜，所述的阀门转轴(6)的外端通过曲柄总成⑶与执行器 (1)的活塞杆连接。3.按照权利要求2所述的可变流动涡轮增压器，其特征在于所述的执行器(1)为膜 片式的气缸活塞结构，所述的执行器(1)上的气嘴(10)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：范礼，施法佳，项青新，
申请(专利权)人：芜湖杰锋汽车动力系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]