[發明專利]可變流動渦輪增壓器

有效

• 申請號: 200910144334.5
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101629495A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 范禮;施法佳;項青新
• 申請（專利權）人: 蕪湖杰鋒汽車動力系統有限公司
• 主分類號: F01D17/12
• 分類號: F01D17/12;F01D17/26;F01D25/14;F01D25/18;F02B37/22;F02C6/12
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔣光恩

技術領域

本發明屬于汽車構造的技術領域，涉及汽車發動機的結構，更具體地說， 本發明涉及一種可變流動渦輪增壓器。

背景技術

增壓技術已經廣泛運用在發動機領域，尤其是在柴油機領域。利用增壓技 術，可以使發動機在不增加排氣量的前提下大幅度增加輸出功率、扭矩。由于 發動機本身尺寸、重量沒有顯著增加，同時利用其他技術，如廢氣中冷等，可 顯著提高效率，從而在增加發動機功率、扭矩的同時，達到顯著降低油耗和排 放的目的。目前，增壓器已經是柴油發動機的標準配置。在汽油機市場上，增 壓機型也在迅速普及。發動機在高工況時排出的廢氣質量流量大、流速快、溫 度高，增壓器可利用的能量多。

最早出現的普通渦輪增壓器不能與發動機在全工況下理想匹配，在低工況 時進氣不足、燃燒不良，高工況時增壓過量，這樣既浪費能量，又產生有害排 放。

帶旁通閥的渦輪增壓器是目前普遍使用的渦輪增壓器。當發動機運行到一 定工況后，旁通閥就打開，開始放氣，避免渦輪轉速過高，保證不增壓過量。 帶旁通閥的渦輪增壓器解決了發動機在低工況下進氣不足、燃燒不良和高工況 下增壓過量的問題。為了保證在發動機低負荷時有一定的增壓量，旁通閥式渦 輪增壓器在發動機高負荷時旁通釋放一部分能量以保證不過量增壓，因此旁通 閥式的渦輪增壓器未能充分利用發動機排放的廢氣能量，發動機的燃油消耗量 和排放都不能有效降低。

所以，帶旁通閥的渦輪增壓器依然不能與發動機的全工況完全匹配，而且 很多高能量的氣體通過旁通閥旁通到排氣系統，浪費了大量能量，有害氣體排 放也沒有減少。

隨著排放法規要求的日益苛刻，能源緊缺狀況日益嚴重，可變截面和可變 噴嘴渦輪增壓器逐步得到應用。可變截面和可變噴嘴渦輪增壓器通過改變渦輪 進口面積或改變渦輪進口氣流狀態，使增壓器和發動機在全工況下理想匹配。 然而，可變截面和可變噴嘴渦輪增壓器的結構和控制機構復雜，制造加工困難， 整機價格昂貴。由于零部件多且復雜，整機的可靠性和耐久性很難保證，裝機 運行后的維護成本高。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種可變流動渦輪增壓器，其目的是實現渦 輪增壓器和發動機全工況的匹配要求，充分利用發動機的廢氣能量，并有效降 低發動機排放，提高發動機的燃油經濟性。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明所提供的這種可變流動渦輪增壓器，包括渦輪殼、渦輪、壓殼，所 述的渦輪殼內從渦殼進口至渦輪，設有兩個并行的流道，即流道A和流道B， 在所述的流道A內，設有可將流道A內腔完全關閉的旋轉式的閥門。

所述的閥門的開啟關閉結構為：所述的閥門與閥門轉軸連接，所述的閥門 轉軸的軸線與所述的流道A內腔的中心線垂直并相交，所述的閥門轉軸從所述 的流道A的內腔伸到所述的渦輪殼外，所述的閥門轉軸的外端通過曲柄總成與 執行器的活塞桿連接。

所述的執行器為膜片式的氣缸活塞結構，所述的執行器上的氣嘴與發動機 上的真空電磁閥的閥口連接，所述的真空電磁閥的控制電路與發動機電控單元 (ECU)連接。

所述的執行器通過執行器支架固定在渦輪殼上的渦殼進口處的外殼上。

所述的渦輪殼內設有兩個限位螺栓、，分別設在所述的閥門的開啟極限位置 和關閉極限位置。

在所述的渦輪的軸線方向上，所述的流道A靠近渦殼出口，所述的流道B 遠離渦殼出口。

在所述的渦輪殼與壓殼之間，設中間殼，所述的中間殼上設有潤滑油的通 道和冷卻水的通道。