[實用新型]一種具有直線往復驅動的廢氣旁通系統的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201720266547.5
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN207048861U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 朱明明;顧茸蕾;劉偉
• 申請（專利權）人: 奕森科技(上海)有限公司
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本實用新型涉及汽車技術領域，尤其涉及一種具有直線往復驅動的廢氣旁通系統的渦輪增壓器。

背景技術

隨著世界各國對汽車尾氣排放要求的越來越高，降油耗、降排放成為各大整車廠目前最重要的目標。新能源汽車無疑是降油耗、降排放最有效的方式，但是受限于技術能力、生產成本以及顧客的接受程度，短時間內無法滿足未來幾年法律法規對各整車廠的排放要求。因此在現有燃油發動機上進行技術升級仍是目前最主要的手段，其中，使用渦輪增壓器降低發動機排量，提高功率、扭矩密度是目前最容易實現、效果最明顯，且成本也在可接受范圍的方法，也因此，渦輪增壓器在發動機上的應用越來越普遍。

為了提高顧客滿意度，降低渦輪增壓器的渦輪遲滯，提高汽車的低速扭矩及加速性能，增壓器渦端一般采用低轉動慣量的小直徑渦輪，但為保證渦輪增壓器在發動機高負荷時安全工作，必須將增壓器承受能力之外的廢氣旁通掉，避免葉輪超速。因此，目前市場上在售的大多數車用渦輪增壓器，尤其是汽油機增壓器，在渦殼上都會集成設計廢氣旁通閥孔，并通過控制機構(電控執行器/氣動執行器)和執行機構(拉桿、)來控制廢氣旁通的比例；但不管氣動執行器還是電控執行器，目前都是通過與執行器相連的連桿直線運動，驅動設置在渦殼外部的與渦殼內部閥蓋搖臂相連接的曲柄，曲柄通過旋轉運動驅動閥蓋搖臂轉動，從而控制閥蓋的開啟角度。

現有技術中，將拉桿的直線運動轉換為閥蓋的旋轉運動，通過閥蓋轉動角度的大小來控制廢氣放氣量，在該種設計方案中，拉桿運動行程與放氣面積不是線性關系，即增壓器放氣量控制不夠線性，體現在實際工況中，就是發動機在廢氣閥門小開度時會出現扭矩波動，標定困難；

另外，現有技術方案中，閥蓋搖臂兩端受力不均勻，易導致閥蓋搖臂與襯套產生不均勻磨損，后期存在襯套漏氣量增大、閥蓋搖臂轉動卡滯等失效風險。

再有，現有技術閥蓋搖臂在襯套旋轉運動，曲柄銷在拉桿頭中旋轉運動，兩個摩擦副產生的摩擦力會增加執行器的負載。

其次，現有技術方案生產及裝配工藝復雜，成本較高：閥蓋搖臂與襯套需進行焊接，曲柄與曲柄銷之間也需要進行焊接或者鉚接，閥蓋搖臂需要先鑄造再進行機加工。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種直線往復驅動的廢氣旁通系統及渦輪增壓器，提高增壓器廢氣旁通控制的線性度，進而降低增壓器標定難度；同時降低襯套的失效風險，并降低執行器的負載；降低增壓器零部件生產及裝配工藝難度，節省成本，提高產品競爭力。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是開發一種直線往復驅動的廢氣旁通系統及渦輪增壓器，提高增壓器廢氣旁通控制的線性度，進而降低增壓器標定難度；同時降低襯套的失效風險，并降低執行器的負載；降低增壓器零部件生產及裝配工藝難度，節省成本，提高產品競爭力。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種具有直線往復驅動的廢氣旁通系統的渦輪增壓器，包括渦輪機、中間體軸承系統和壓氣機，渦輪機還包括廢氣旁通系統；其中廢氣旁通系統包括旁通孔、臺階通孔、襯套、閥蓋組件，臺階通孔被設置為與旁通孔同軸，并被設置在旁通孔出氣方向的反向位置，該臺階通孔應該在保證不破壞渦殼流道幾何形狀的前提下，滿足渦殼強度要求，可以通過增加該處臺階的高度來保證壁厚；襯套被設置為通過過盈配合安裝在臺階通孔中，閥蓋組件包括閥蓋、閥蓋驅動軸與閥蓋定位墊片，閥蓋的中心和閥蓋定位墊片的中心設有通孔，閥蓋驅動軸與閥蓋、閥蓋定位墊片連接的一端設計兩級凸臺，內側凸臺被設置為用來對閥蓋進行限位，外側凸臺被設置為用來對閥蓋定位墊片進行限位；閥蓋驅動軸與閥蓋中心的通孔的孔徑向被設置為具有間隙，內側凸臺和外側凸臺之間的距離被設置為大于閥蓋的厚度0.2～0.4mm，以保證閥蓋可以小范圍活動，以避免襯套與放氣閥孔因同軸度誤差產生剛性接觸，從而保證閥蓋的密封效果。

進一步地，閥蓋驅動軸的第一端部被設置為具有螺紋，并穿過襯套延伸到渦殼外，螺紋的大徑尺寸被設置為小于未加工螺紋的閥蓋驅動軸軸徑，以保證不與襯套干涉。

進一步地，閥蓋驅動軸的第一端部被設置為與C型套的一端通過兩個螺栓固定在一起，C型套的另一端被設置為通過鉚接與氣動執行器的拉桿末端相連接。

進一步地，氣動執行器被設置為安裝在與壓殼鑄造在一起的執行器支架上，氣動執行器被設置為往復式氣動執行器，代替市場上的旋轉開閉式廢氣閥門執行機構，以提高廢氣放氣控制的線性度。

進一步地，氣動執行器被設置為可采用正壓驅動的氣動執行器、負壓驅動的氣動執行器、直線驅動的電控執行器中的一種，但不能采用旋轉驅動的電控執行器。