涡轮增压器废气旁通阀控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种涡轮增压器废气旁通阀控制装置，在废弃旁通阀上施设有2个作用力，包括由涡轮增压器产生的前作用力F1和排气背压产生的背作用力F2，所述控制器内设有一弹簧，所述弹簧的作用力为弹簧作用力F3。通过上述方式，本发明有效解决当前柴油机增压器放气阀控制器膜片在高温环境下长期工作，膜片失效导致发动机发生故障问题；由于控制器内没有橡胶件，耐温能力大大提高，可以在温度较高的增压器涡端装配，不再占用压气机端空间，压气机出口布置更加灵活，同时可提高单一型号涡轮增压器的通用性；控制器结构更简单，减少了零部件数量，简化了加工工艺，同时降低了成本。
【专利说明】涡轮增压器废气旁通阀控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及涡轮机械领域，特别是涉及一种涡轮增压器废气旁通阀控制装置。
【背景技术】
[0002]现有柴油机涡轮增压器废气旁通阀是通过废气旁通阀开启或关闭的控制器控制，主要采用膜片式结构，在控制器内部有一层橡胶膜片，膜片与控制器顶盖形成一个密闭的空腔，控制器气嘴与压气机出气口用一根软管相连，密闭的空腔的压力始终等于压气机出气压力，气压在密闭空腔内给控制器弹簧形成一个压力F4 ;旁通阀的开启或关闭主要受涡前压力对旁通阀形成的作用力F1、排气背压对旁通阀形成的作用力F2、弹簧的作用力F3、增压压力对膜片的作用力F4，四个作用力共同控制，当Fl力矩与F4力矩之和大于F2力矩与F3力矩之和时，旁通阀则处于开启状态，小于或等于，旁通阀则处于关闭状态。
[0003]现有柴油机涡轮增压器废气旁通阀控制方法存在以下两点风险:
1.控制器内部的橡胶膜片，长期在高温环境下工作，加上持续的往复运动，容易发生橡胶老化或疲劳断裂，控制器内部就无法形成密闭空腔，F4作用力将消失，废气旁通阀将始终处于关闭状态，会给发动机带来超增压，增压器发生超转速等风险，膜片破裂也会引起发动机进气系统漏气，导致发动机动力不足。
[0004]2.连接控制器气嘴和压气机出气口的是橡胶软管，长期处于高温辐射下，也会存在老化破裂风险，当软管破裂，会出现废气旁通阀无法开启，发动机进气系统漏气等问题。
[0005]针对以上两个风险点，在进行增压器设计时，需要将控制器布置在远离热源的压气机一侧，该布置会对增压器的整机布置有一定影响，由于受到控制器安装的限制，压气机出口位置就不可以在所在平面内360°范围内任意旋转，导致同一型号的增压器通用性较低。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题是提供一种涡轮增压器废气旁通阀控制装置，使控制器结构更简单，减少零部件数量，简化加工工艺，同时降低了成本。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种涡轮增压器废气旁通阀控制装置，包括:废气旁通阀以及与所述废气旁通阀连接的控制器，在废弃旁通阀上施设有2个作用力，包括由涡轮增压器产生的前作用力Fl和排气背压产生的背作用力F2，所述控制器内设有一弹簧，所述弹簧的作用力为弹簧作用力F3。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述前作用力Fl与弹簧作用力F3的方向一致。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，前作用力Fl的力矩大于背作用力F2与弹簧作用力F3之和，所述废弃旁通阀呈开启状态。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，前作用力Fl的力矩小于或等于背作用力F2与弹簧作用力F3之和，所述废弃旁通阀呈关闭状态。
[0011]本发明的有益效果是:本发明涡轮增压器废气旁通阀控制装置取消了橡胶膜片，可有效解决当前柴油机增压器放气阀控制器膜片在高温环境下长期工作，膜片失效导致发动机发生故障问题；由于控制器内没有橡胶件，耐温能力大大提高，可以在温度较高的增压器涡端装配，不再占用压气机端空间，压气机出口布置更加灵活，同时可提高单一型号涡轮增压器的通用性；控制器结构更简单，减少了零部件数量，简化了加工工艺，同时降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
图1是本发明涡轮增压器废气旁通阀控制装置一较佳实施例的结构示意图；
图2是现有普通控制器与本发明中控制器的弹簧曲线对比图；
图3是现有普通控制器与本发明中控制器的增压压力对比图；
图4是现有普通控制器与本发明中控制器增压器转速对比图；
图5是现有普通控制器与本发明中控制器发动机输出扭矩对比图；
图6是本发明的控制器高原环境下和平原环境下增压压力对比图；
图7是本发明的控制器高原环境下和平原环境下增压器转速对比图；
附图中各部件的标记如下:1、废气旁通阀，7、控制器，6、弹簧。
【具体实施方式】
[0013]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014]请参阅图1，本发明实施例包括:
一种涡轮增压器废气旁通阀控制装置，包括:废气旁通阀以及与所述废气旁通阀连接的控制器。
[0015]在废弃旁通阀上施设有2个作用力，包括由涡轮增压器产生的前作用力Fl和排气背压产生的背作用力F2，所述控制器内设有一弹簧，所述弹簧的作用力为弹簧作用力F3。所述前作用力Fl与弹簧作用力F3的方向一致。
[0016]由现有控制器的4个作用力来控制废气旁通阀的开启或关闭，减少到当前的3个作用力来控制，关键是减少了现有控制器中的F4作用力，F4作用力的减少，控制器总成内将不需要橡胶膜片、气嘴、密闭的空腔。
[0017]由于控制器没有容易失效的橡胶膜片，可有效避免因橡胶膜片或橡胶软管失效而引起发动机超增压或增压器超速等故障，另外由于控制器内没有橡胶件，耐温能力大大提高，可以在温度较高的增压器涡端装配，不再占用压气机端空间，压气机出口布置更加灵活，同时可提高单一型号涡轮增压器的通用性。
[0018]前作用力Fl的力矩大于背作用力F2与弹簧作用力F3之和，所述废弃旁通阀呈开启状态。
[0019]前作用力Fl的力矩小于或等于背作用力F2与弹簧作用力F3之和，所述废弃旁通阀呈关闭状态。
[0020]本发明涡轮增压器废气旁通阀控制装置取消了橡胶膜片，可有效解决当前柴油机增压器放气阀控制器膜片在高温环境下长期工作，膜片失效导致发动机发生故障问题；由于控制器内没有橡胶件，耐温能力大大提高，可以在温度较高的增压器涡端装配，不再占用压气机端空间，压气机出口布置更加灵活，同时可提高单一型号涡轮增压器的通用性；控制器结构更简单，减少了零部件数量，简化了加工工艺，同时降低了成本。
[0021]如图2所示，现有普通控制器与本发明中控制器的弹簧曲线对比，可以看出，为满足发动机的性能要求，新型旁通阀控制器弹簧特性曲线与现有普通控制器的有较大区别，需通过排气压力、旁通阀的面积、曲柄长度等进行精确计算，初步确定弹簧的预紧力和K值，但最终状态还需要通过试验验证后才能确定。
[0022]如图3所示，现有普通控制器与本发明中控制器的增压压力对比，可以得出，本发明可以有效控制增压压力，使压气机压力输出与现有普通控制器控制基本相同。
[0023]如图4所示，现有普通控制器与本发明中控制器增压器转速对比，本发明可以有效控制增压器转速，与普通控制器控制结果基本相同。
[0024]如图5所示，现有普通控制器与本发明中控制器发动机输出扭矩对比，在相同增压压力和相同增压器转速的情况下，发动机的扭矩输出也基本相同，本发明控制器完全可以满足发动机性能目标要求。
[0025]如图6所示，是本发明的控制器高原环境下和平原环境下增压压力对比，如图7所示，是本发明的控制器高原环境下和平原环境下增压器转速对比，可以得出的结论是:本发明的控制器在高原环境下，也可以有效控制增压压力和增压器转速，不会出现增压压力过低或增压器超速问题。
[0026]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种涡轮增压器废气旁通阀控制装置，其特征在于，包括:废气旁通阀以及与所述废气旁通阀连接的控制器，在废弃旁通阀上施设有2个作用力，包括由涡轮增压器产生的前作用力Fl和排气背压产生的背作用力F2，所述控制器内设有一弹簧，所述弹簧的作用力为弹簧作用力F3。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气旁通阀控制装置，其特征在于，所述前作用力Fl与弹簧作用力F3的方向一致。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气旁通阀控制装置，其特征在于，前作用力Fl的力矩大于背作用力F2与弹簧作用力F3之和，所述废弃旁通阀呈开启状态。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气旁通阀控制装置，其特征在于，前作用力Fl的力矩小于或等于背作用力F2与弹簧作用力F3之和，所述废弃旁通阀呈关闭状态。
【文档编号】F02B37/18GK103511067SQ201310441112
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】蒋向永 申请人:汉捷机械部件（常州）有限公司