[發明專利]多層可變幾何蝸殼裝置無效
| 申請號: | 201210049458.7 | 申請日: | 2012-02-29 |
| 公開(公告)號: | CN102619617A | 公開(公告)日: | 2012-08-01 |
| 發明(設計)人: | 王航;袁道軍;王艷霞;宋麗華;李永泰;朱智富;劉迎鑫 | 申請(專利權)人: | 康躍科技股份有限公司 |
| 主分類號: | F02B37/22 | 分類號: | F02B37/22;F01D25/24;F01D17/10 |
| 代理公司: | 濟南舜源專利事務所有限公司 37205 | 代理人: | 李江 |
| 地址: | 262700 山東省*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 多層 可變 幾何 裝置 | ||
技術領域
本發明涉及一種多層可變幾何蝸殼裝置,具體地說是涉及一種通過不同流道單獨工作和共同工作來滿足發動機各工況性能要求的多層可變幾何蝸殼裝置,屬于內燃機領域。
背景技術
近年來,隨著排放法規的日益嚴格,渦輪增壓技術受到越來越多的重視。渦輪增壓技術在基本不消耗發動機有效功的前提下,利用發動機排出的廢氣能量推動渦輪做功,并通過壓氣機對發動機進氣進行增壓;另外,渦輪機具有降低發動機排放噪音的作用。因此,渦輪增壓技術已成為應對能源危機和滿足排放標準的技術手段之一。
傳統的帶廢氣旁通閥的渦輪增壓器(WGT),盡管一定程度上克服了低速工況的進氣不足、增壓不夠的現象,高工況時通過打開廢氣旁通閥而降低增壓器的轉速,避免增壓過度。但在大部分工況下,廢氣旁通閥式蝸殼并沒有實現與發動機的有效匹配。
可變截面渦輪增壓器(VGT)因能有效控制發動機的排氣壓力,可使增壓器和發動機在各個工況下實現良好的性能匹配,成為了研發的重點?,F已設計研發了多種可變截面渦輪增壓器結構,主要有可變噴嘴環增壓器、可變喉口增壓器、舌形擋板增壓器等。但在實際應用中存在的問題是,發動機的進排氣負壓差很高,泵氣損失過高,導致發動機低速工況油耗量偏高。
目前,雙流道渦輪增壓器(DLP)結構得到了很大發展,專利CN101694166A和CN101949326A分別公開了一種雙層流道變截面渦輪機控制裝置,該結構包括渦輪殼,渦輪殼內設有內外兩個進氣流道,發動機中高工況下,該裝置通過閥門控制機構調節閥門的開度來調節進入蝸殼進氣外流道的進氣量,實現了變截面的功能。但該結構在發動機中高速工況下,在蝸殼外流道進氣流道內存在氣流混流現象,并且在蝸殼內流道進氣區域角度最大處氣流存中向蝸殼外流道的回流現象,由此影響了發動機中高工況下的性能。
因此,希望設計一種可靠性高的多層可變幾何蝸殼裝置(MLP),主要改善發動機中速工況下的性能,并能提高發動機低速工況的進氣量和效率,提升發動機高工況下的增壓比,滿足發動機各個工況下的性能要求。
發明內容
本發明要解決的問題是針對帶廢氣旁通閥的渦輪增壓器、可變截面渦輪增壓器和現公開的雙流道渦輪增壓器結構的上述不足,提供一種主要改善發動機中速工況下的性能,并能提高發動機低速工況的進氣量和效率,提升發動機高工況下的增壓比,有效滿足發動機全工況范圍內的增壓要求的多層可變幾何蝸殼裝置。
為了解決上述問題,本發明采用以下技術方案:
一種多層可變幾何蝸殼裝置,包括渦輪蝸殼,所述渦輪蝸殼內設有蝸殼進氣流道和無葉噴嘴,所述渦輪蝸殼上設有與蝸殼進氣流道相連通的蝸殼進氣口;
所述蝸殼進氣流道內設有第一氣動隔板,所述第一氣動隔板將蝸殼進氣流道間隔為蝸殼進氣內流道和蝸殼進氣外流道;
在所述蝸殼進氣外流道內設有第二氣動隔板,所述第二氣動隔板將蝸殼進氣外流道間隔為第一分支流道和第二分支流道;
所述蝸殼進氣內流道為常開進氣流道;
蝸殼進氣流道內靠近蝸殼進氣口處設有控制第一分支流道和第二分支流道打開或關閉的進氣調節閥門。
所述進氣調節閥門在打開或關閉的同時可以給流入蝸殼進氣內流道氣流進行導流。
以下是本發明對上述方案的進一步改進:
所述進氣調節閥門一體連接有進氣調節閥門軸,進氣調節閥門軸與渦輪蝸殼轉動連接。
進一步改進:所述進氣調節閥門的截面形狀為扇形結構,所述進氣調節閥門軸設置在進氣調節閥門靠近蝸殼進氣口一端端部。
進一步改進:蝸殼進氣流道內具有蝸殼內壁,蝸殼內壁上與進氣調節閥門相對應的位置設有可容納進氣調節閥門的沉槽,所述進氣調節閥門上設有與第一氣動隔板相配合的配合面。
進一步改進:所述進氣調節閥門與第二氣動隔板之間具有移動的間隙,該間隙控制在0.3-1.5mm之間。
進一步改進:所述第一分支流道的截面積與第二分支流道的截面積的比值范圍為1/4~1/2。
進一步改進:所述蝸殼進氣內流道進氣區域角度為120~210度之間的任意之角度,所對應的蝸殼進氣外流道的進氣區域角度為150~240度之間的任意之角度,所述蝸殼進氣內流道和蝸殼進氣外流道的進氣區域角度之和為360度。
進一步改進:所述第一分支流道的進氣區域角度和第二分支流道的進氣區域角度之比的范圍為1:2~1:6。
進一步改進:在所述第一分支流道內靠近無葉噴嘴的進氣區域內均勻設有1-2個導流葉片。
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