[發明專利]一種帶海拔高度補償的發動機渦輪增壓器放氣閥

有效

• 申請號: 201611027364.4
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106677892B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張翔宇;李研芳;王曉滕;楊震寰;黃樹和;劉勝
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 馬倩倩

技術領域

本發明總體上涉及一種發動機渦輪增壓器，更具體地說，涉及具有放氣閥的渦輪增壓器，該放氣閥用于控制流向渦輪增壓器的排氣氣流。

背景技術

內燃機性能受到限制的一個因素是進氣不足，在內燃機上采用渦輪增壓器來增加進氣量改善內燃機性能已經獲得廣泛的研究并成功的應用于工程。然而在某些條件下，渦輪增壓器進氣增壓能力過高，導致缸內爆發壓力過高，發動機可靠性下降；除此之外，渦輪增壓器的超速運轉也會導致渦輪增壓器的損壞。已經公知的是，在流向渦輪增壓器的排氣氣流中使用放氣閥，可以調節流向渦輪增壓器的排氣氣流，從而控制渦輪機葉輪的轉速以及缸內的最大爆發壓力。

相比自然吸氣發動機，帶有放氣閥的渦輪增壓發動機在高海拔工作時更有優勢。然而一個難以解決的問題是，隨著海拔升高，減小的大氣環境壓力會導致放氣閥提前開啟，從而難以兼顧高低海拔工況。例如，隨著海拔升高，大氣壓力降低，同樣進氣壓力的條件下，高海拔進氣流量降低，存在進氣不足，性能變差問題，因此高海拔需要更高的進氣壓力來保持動力性，但由于高海拔大氣壓力較低，克服放氣閥阻力也降低，放氣閥開啟壓力反而減小，導致發動機在高海拔地區難以發揮渦輪增壓應有的巨大優勢。

已經公知的是，通過采用帶電子或液壓控制放氣閥門的增壓器，可以根據不同海拔工況實時調節流向渦輪增壓器的排氣氣流，然而上述控制系統存在布置困難、造價高、可靠性較低等問題。通過采用帶氣囊式氣壓自補償功能的放氣閥，如發明名稱“渦輪增壓器排氣門的海拔高度補償”的中國專利ZL2006101263921，可具有結構簡單以及費用低的優點。但由于該發明采用氣囊通過杠桿直接改變彈簧的安裝彈簧高度原理來控制放氣閥開啟壓力，一方面導致氣囊需克服較高的反作用力，加大了氣囊的體積以提高必要的致動力，另一方面彈簧在運動時氣囊也需跟著一起變化，這導致對放氣閥的精確控制變得困難。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種帶海拔高度補償的發動機渦輪增壓器放氣閥，具有不同海拔條件下自適應調節放氣閥開啟壓力的功能。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種帶海拔高度補償的發動機渦輪增壓器放氣閥，包括：

閥殼體，一端設有用于連通發動機進氣管的進氣通道，另一端設有通孔，內部設有帶孔擋板，將閥殼體內部空間分隔為第一閥室和第二閥室；

第一活塞機構，設置在第一閥室，包括單桿活塞和其一端活塞桿上套設的第一預緊彈簧，所述單桿活塞的活塞桿的端部經過所述帶孔擋板的孔進入第二閥室，所述第一預緊彈簧的另一端與帶孔擋的一面接觸；

第二活塞機構，設置在第二閥室，包括雙桿活塞、第二預緊彈簧和圓柱齒輪，所述雙桿活塞朝向第一閥室一端的第一活塞桿的端部旋接所述圓柱齒輪；所述雙桿活塞朝向另一端的第二活塞桿上套設第二預緊彈簧，且第二活塞桿的端部穿過閥殼體的通孔與放氣閥門相連，且所述第一活塞桿所處的內部空間通過閥殼體側面的通道與外界環境相通；

致動器罐，設置在閥殼體的外側面，內部通過致動器隔膜分隔為第一致動器室和第二致動器室，所述第一致動器室通過致動器罐側面的通道與外界環境相通，所述第二致動器室內密封一定質量的氣體，所述致動器隔膜朝向第一致動器的一側固定連接控制桿的一端，所述控制桿的另一端與圓柱齒輪配合，將直線運動轉化為圓柱齒輪的旋轉運動，改變所述圓柱齒輪與單桿活塞之間的距離。

進一步的，所述第一活塞桿的端部設有梯形螺紋，通過梯形螺紋與圓柱齒輪中心的內螺紋孔配合旋接。

進一步的，所述控制桿的一端的側面設置有齒條，通過齒條與所述圓柱齒輪嚙合。

進一步的，所述控制桿與閥殼體為間隙滑動配合，且控制桿與閥殼體滑動配合部位的截面為非圓形結構。

相對于現有技術，本發明具有以下優勢：

當大氣壓力降低時，圓柱齒輪與單桿活塞沿軸向的距離增大；當大氣壓力升高時，圓柱齒輪與單桿活塞沿軸向的距離減小；本發明無需電控，結構簡單；致動器隔膜形成的氣囊體積小，制動器承受外界反作用力小，控制精度高。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明實施例所述渦輪增壓器放氣閥的示意圖；

圖2是本發明實施例所述致動器罐與圓柱齒輪配合的截面俯視圖。

附圖標記說明：