[發(fā)明專利]廢氣渦輪增壓器渦殼旁通裝置

有效

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• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104481673A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷愛國
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫康明斯渦輪增壓技術(shù)有限公司
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18;F01D25/24
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢氣渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢氣渦輪增壓器渦殼旁通裝置，具體地說是一種通過利用錐形孔結(jié)構(gòu)增加渦殼旁通系統(tǒng)旁通量的裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，廢氣渦輪增壓去器是用于將大氣壓力增壓供給內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣入口的設(shè)備。普通增壓器基本上包含渦輪機(jī)渦殼及安裝在渦殼內(nèi)的渦輪，所述渦殼在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的下游。渦輪的旋轉(zhuǎn)使安裝在同軸的另一端的壓葉輪旋轉(zhuǎn)將空氣壓縮并通過壓氣機(jī)殼收集輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管。渦輪軸通常由連接渦輪機(jī)和壓氣機(jī)的中間殼內(nèi)的浮動(dòng)軸承及推力軸承支撐。

?旁通閥廢氣渦輪增壓器在渦殼上設(shè)有稱為旁通閥系統(tǒng)的旁通通道，以能夠控制渦輪增壓器的增壓壓力或者增壓器轉(zhuǎn)速。旁通閥門通過壓殼出口的壓力控制，壓殼出口壓力超過設(shè)定值時(shí)打開旁通閥，從而使廢氣的一些廢氣繞過渦輪從旁通通道通過。通常旁通閥門打開，廢氣將通過旁通流到渦輪出口，并與渦輪出口氣流一起排到大氣。廢氣旁通閥系統(tǒng)由通常由旁通閥、旁通閥孔、旁通閥軸、旁通閥軸套、調(diào)節(jié)器組件、調(diào)節(jié)桿及與壓殼出口連接的橡皮管組成。

在廢氣渦輪增壓器中，旁通系統(tǒng)可以發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)關(guān)閉來提高發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩，而在發(fā)動(dòng)機(jī)高速高負(fù)荷時(shí)可以通過旁通系統(tǒng)來降低渦輪增壓器轉(zhuǎn)速，從而在滿足發(fā)動(dòng)機(jī)性能的前提下避免增壓器超速，從而保護(hù)增壓器，但是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)低速要求的提高及其氣體燃料的應(yīng)用，要求增壓器的旁通流量越來越大。

目前的廢氣渦輪增壓器旁通閥系統(tǒng)中，閥孔都是通過機(jī)加工的直孔結(jié)構(gòu)或者是通過鑄造產(chǎn)生的，對于機(jī)加工的直孔結(jié)構(gòu)，由于在加工過程中不可避免要有夾角結(jié)構(gòu)，其氣流在流動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)損失，而且長的直段的存在也會(huì)降低其通流能力，從而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率；對于鑄造孔來說，由于不可改變其孔的界面積，因此不能在機(jī)加工件上進(jìn)行改進(jìn)來增加旁通流量，因此對于設(shè)計(jì)來說，可替換性很差。因此要在目前的結(jié)構(gòu)制約下提高旁通流量已經(jīng)很困難，因此該發(fā)明可以在現(xiàn)有渦殼結(jié)構(gòu)不用改變太多的情況下獲得更大的旁通量。

目前的廢氣渦輪增壓器旁通閥中，閥片與閥孔的配合是通過直孔端面（有一定小錐度）與閥的平面進(jìn)行線密封配合的，在其關(guān)閉的過程中，由于活動(dòng)的閥片存在一定的偏轉(zhuǎn)間隙，從而需要把閥片設(shè)計(jì)得很大才能保證密封的可靠性，因此本發(fā)明在考慮增大通流能力的前提下也可以通過內(nèi)孔表面的錐面配合，因此不需要設(shè)計(jì)很大的閥片，從而保證可靠性的同時(shí)減少材料成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、巧妙、合理的廢氣渦輪增壓器渦殼旁通裝置，該裝置能有效提高增壓器渦殼組件的可靠性，且渦殼及旁通閥加工制造簡單。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案：一種廢氣渦輪增壓器渦殼旁通裝置，包括渦殼，渦殼上開設(shè)有旁通閥孔，旁通閥孔中連接有旁通閥，其特征在于：所述旁通閥孔及旁通閥均呈錐形狀，且錐形的旁通閥與錐形的旁通閥孔密封配合；所述渦殼上、對應(yīng)于旁通閥的上方位置設(shè)置旁通閥旋轉(zhuǎn)軸，旁通閥與所述旁通閥旋轉(zhuǎn)軸之間通過旁通閥支架相連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述錐形旁通閥的錐度大于30度，錐形旁通閥孔的錐度為5°~30°，且錐形旁通閥的最大外徑大于錐形旁通閥孔的最大內(nèi)徑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述錐形旁通閥與旁通閥孔相配合的端面為圓弧面。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述錐形旁通閥孔與錐形旁通閥相配合的端面為圓弧面。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旁通閥的端面為平面，該平面與旁通閥孔端面密封配合。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述渦殼內(nèi)壁形成渦殼入口流道。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旁通閥旋轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有旁通閥襯套。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述渦殼上還設(shè)置有渦殼出口流道。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、合理緊湊，能有效提高增壓器渦殼組件的可靠性，且渦殼及旁通閥加工制造簡單，可節(jié)省部分材料成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的第三種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1~4所示，包括渦殼1、旁通閥襯套2、旁通閥旋轉(zhuǎn)軸3、旁通閥支架4、旁通閥5、旁通閥孔6、渦殼出口流道7、渦殼入口流道8等。