涡轮增压器用废气流出控制装置及涡轮增压器制造方法及图纸

技术编号:30342374 阅读:42 留言:0更新日期:2021-10-12 23:15
本发明专利技术公开了一种涡轮增压器用废气流出控制装置及涡轮增压器,由于涡轮增压器用废气流出控制装置中的阀盘设置有沿阀盘的周向间隔设置并沿阀盘的轴线方向贯穿阀盘的多个气流调节孔,导流阀座设置有沿导流阀座的周向间隔设置的多个气流调节孔,在使用过程中,可以调节阀盘上的气流调节孔与导流阀座上对应的气流调节孔的相对位置,以调节导流阀座上的气流调节孔打开的面积。进而可以根据涡轮增压器的需求调节废气流出的速度,以增加废气进入下游排气系统如催化器的气流稳定性和均匀性,提升催化器废气净化效率和工作寿命,改善汽车发动机尾气排放,适应越来越严苛的国内外排放标准,以及避免箱体由于废气流输出不均而受热开裂的风险。裂的风险。裂的风险。

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器用废气流出控制装置及涡轮增压器


[0001]本专利技术涉及汽车领域,特别涉及一种涡轮增压器用废气流出控制装置及涡轮增压器。

技术介绍

[0002]常用的废气涡轮增压器产品,如图1-图2所示,压气机1和废气涡轮箱组3通过中间体组合2相连接构成一个增压器整体,执行器5固定在压气机1上。执行器5接受发动机ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)指令,通过驱动摇臂4到指定位置可控制涡轮箱内的废气旁通流量,达到控制增加压力的目的。发动机的燃烧废气排入废气涡轮箱31,驱动安装于中间体组合2内的涡轮轴组合旋转,废气从涡轮箱进口沿流道流入涡轮箱对涡轮膨胀做功后流出涡轮箱。为了控制动力,有时需要对废气进行旁通以防止涡轮膨胀功过大导致进气压力超出目标。执行器5推动摇臂4打开并控制废气阀组32开度,可以将流入废气涡轮箱31的部分废气不对涡轮轴做功而直接旁通流出废气涡轮箱31。当关闭废气阀组32时,废气不被旁通而全部被用来对涡轮膨胀做功。做功和被旁通的废气在废气涡轮箱31出口处杂乱地混合,然后流入下游的排气系统,此时废气流入排气系统的速度和温度等分布均匀度较差,对于下游零件如三元催化器等的工作效率和耐久寿命产生不利影响。此外,由于旁通废气都从单孔通道排出,导致热负荷过度集中,容易产生壳体变形及开裂等现象,不利于涡轮机工作安全。
[0003]因此,现有技术中的废气流出控制装置存在废气流出的速度分布均匀度较差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中废气流出控制装置存在废气流出的速度分布均匀度较差的问题。因此,本专利技术提供一种涡轮增压器用废气流出控制装置及涡轮增压器,具有废气流出控制装置中废气流出的速度和温度等分布均匀度好的优点。
[0005]为解决上述技术问题,本专利技术实施方式公开了一种涡轮增压器用废气流出控制装置,包括:箱体、固定筒、阀盘、导流阀座、传动机构;其中,
[0006]所述箱体的内部形成有气流通道,所述箱体的侧壁设有间隔设置的做功进气口和旁通进气口,所述做功进气口和所述旁通进气口分别与所述气流通道连通,且所述箱体的一端设有与所述气流通道连通的出气口,所述固定筒固定于所述气流通道内,所述固定筒的一端与所述做功进气口连通,另一端与所述气流通道的出气口连通;
[0007]且所述固定筒的外壁面与所述箱体的内壁面之间形成有旁流腔室,所述旁流腔室的一端与所述旁通进气口连通,另一端与所述气流通道的出气口连通;
[0008]所述阀盘和所述导流阀座均套设于所述固定筒的外壁面上,并靠近所述气流通道的出气口的位置,所述阀盘位于所述导流阀座背离所述气流通道的出气口的一侧,且绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒可旋转,所述导流阀座相对所述固定筒固定;
[0009]所述传动机构设置于所述箱体,所述传动机构的动力输入端与涡轮增压器中的执行器传动连接,所述传动机构的动力输出端与所述阀盘传动连接,并联动所述阀盘绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒旋转;并且,
[0010]所述阀盘设置有沿所述阀盘的周向间隔设置并沿所述阀盘的轴线方向贯穿所述阀盘的多个气流调节孔,所述导流阀座设置有沿所述导流阀座的周向间隔设置并沿所述导流阀座的轴线方向贯穿所述导流阀座的多个气流调节孔,所述阀盘上的多个所述气流调节孔与所述导流阀座上的多个所述气流调节孔一一对应设置,所述阀盘的多个所述气流调节孔与所述旁流腔室连通,所述导流阀座的多个所述气流调节孔与所述出气口连通,当所述阀盘的每一所述气流调节孔与所述导流阀座的对应设置的所述气流调节孔连通时,所述旁流腔室内的气流能够依次通过所述阀盘的所述气流调节孔、所述导流阀座的所述气流调节孔、所述出气口排出;
[0011]通过所述阀盘绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒的旋转能够调节所述阀盘上的所述气流调节孔与所述导流阀座上对应的所述气流调节孔的相对位置,以调节所述导流阀座上的所述气流调节孔打开的面积。
[0012]采用上述技术方案,本专利技术中的涡轮增压器用废气流出控制装置,由于阀盘设置有沿阀盘的周向间隔设置并沿阀盘的轴线方向贯穿阀盘的多个气流调节孔,导流阀座设置有沿导流阀座的周向间隔设置并沿导流阀座的轴线方向贯穿导流阀座的多个气流调节孔,阀盘上的多个气流调节孔与导流阀座上的多个气流调节孔一一对应设置,阀盘的多个气流调节孔与旁流腔室连通,导流阀座的多个气流调节孔与出气口连通,当阀盘的每一气流调节孔与导流阀座的对应设置的气流调节孔连通时,旁流腔室内的气流能够依次通过阀盘的气流调节孔、导流阀座的气流调节孔、出气口排出。
[0013]并且,可以通过阀盘绕固定筒的轴线相对于固定筒的旋转能够调节阀盘上的气流调节孔与导流阀座上对应的气流调节孔的相对位置,以调节导流阀座上的气流调节孔打开的面积。进而可以根据涡轮增压器的需求调节废气流出的速度,以增加废气进入下游排气系统如三元催化器的气流稳定性和均匀性,提升催化器废气净化效率和工作寿命,改善汽车发动机尾气排放,适应越来越严苛的国内外排放标准,以及避免箱体由于废气流输出不均而受热开裂的风险。
[0014]本专利技术的另一种实施方式提供一种涡轮增压器用废气流出控制装置,所述导流阀座背离所述阀盘的一侧沿所述导流阀座的周向间隔设置有多个导流叶片,各个所述导流叶片固定连接于对应的所述气流调节孔的一侧,以对对应的所述气流调节孔流出的气流进行导向。
[0015]采用上述技术方案,在旁流腔室中的废气从导流阀座上的气流调节孔排出时,
[0016]由于导流叶片的设置,废气在流过导流阀座的导流叶片后,将形成螺旋气流,进一步提高废气流出旁流腔室时的稳定性。
[0017]本专利技术的另一种实施方式提供一种涡轮增压器用废气流出控制装置,所述固定筒的所述一端抵靠于所述箱体的内壁上,所述固定筒的另一端与所述导流阀座固定连接,所述导流阀座与所述箱体的内壁固定连接,以对所述固定筒进行轴向定位。
[0018]本专利技术的另一种实施方式提供一种涡轮增压器用废气流出控制装置,所述固定筒与所述导流阀座固定为一体结构;且所述固定筒的外壁面形成为台阶结构。
[0019]采用上述技术方案,固定筒与导流阀座固定为一体结构;且固定筒的外壁面形成为台阶结构,采用这种结构可使得本实施方式中的涡轮增压器用废气流出控制装置更加可靠。
[0020]本专利技术的另一种实施方式提供一种涡轮增压器用废气流出控制装置,所述导流阀座上还设置有限位件,所述限位件一端与所述导流阀座固定连接,另一端与所述箱体内壁固定连接,以限制所述导流阀座绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒转动。
[0021]采用上述技术方案,导流阀座上还设置有限位件,限位件可限制导流阀座绕固定筒的轴线相对于固定筒转动,可进一步提高导流阀座的使用性能。
[0022]本专利技术的另一种实施方式提供一种涡轮增压器用废气流出控制装置,所述导流阀座和所述阀盘均设置为盘状结构,且所述导流阀座的气流调节孔周侧形成有凸起密封结构,以对所述导流阀座与所述阀盘的连接贴合处进行密封;并且,...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压器用废气流出控制装置,其特征在于,包括:箱体、固定筒、阀盘、导流阀座、传动机构;其中,所述箱体的内部形成有气流通道,所述箱体的侧壁设有间隔设置的做功进气口和旁通进气口,所述做功进气口和所述旁通进气口分别与所述气流通道连通,且所述箱体的一端设有与所述气流通道连通的出气口,所述固定筒固定于所述气流通道内,所述固定筒的一端与所述做功进气口连通,另一端与所述气流通道的出气口连通;且所述固定筒的外壁面与所述箱体的内壁面之间形成有旁流腔室,所述旁流腔室的一端与所述旁通进气口连通,另一端与所述气流通道的出气口连通;所述阀盘和所述导流阀座均套设于所述固定筒的外壁面上,并靠近所述气流通道的出气口的位置,所述阀盘位于所述导流阀座背离所述气流通道的出气口的一侧,且绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒可旋转,所述导流阀座相对所述固定筒固定;所述传动机构设置于所述箱体,所述传动机构的动力输入端与涡轮增压器中的执行器传动连接,所述传动机构的动力输出端与所述阀盘传动连接,并联动所述阀盘绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒旋转;并且,所述阀盘设置有沿所述阀盘的周向间隔设置并沿所述阀盘的轴线方向贯穿所述阀盘的多个气流调节孔,所述导流阀座设置有沿所述导流阀座的周向间隔设置并沿所述导流阀座的轴线方向贯穿所述导流阀座的多个气流调节孔,所述阀盘上的多个所述气流调节孔与所述导流阀座上的多个所述气流调节孔一一对应设置,所述阀盘的多个所述气流调节孔与所述旁流腔室连通,所述导流阀座的多个所述气流调节孔与所述出气口连通,当所述阀盘的每一所述气流调节孔与所述导流阀座的对应设置的所述气流调节孔连通时,所述旁流腔室内的气流能够依次通过所述阀盘的所述气流调节孔、所述导流阀座的所述气流调节孔、所述出气口排出;通过所述阀盘绕所述固定筒的轴线相对于所述固定筒的旋转能够调节所述阀盘上的所述气流调节孔与所述导流阀座上对应的所述气流调节孔的相对位置,以调节所述导流阀座上的所述气流调节孔打开的面积。2.如权利要求1所述的涡轮增压器用废气流出控制装置,其特征在于,所述导流阀座背离所述阀盘的一侧沿所述导流阀座的周向间隔设置有多个导流叶片,各个所述导流叶片固定连接于对应的所述气流调节孔的一侧,以对对应的所述气流调节孔流出的气流进行导向。3.如权利要求2所述的涡轮增压器用...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢正海赵肖龙龙艳平杨庆刚曾斌
申请(专利权)人:上海汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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