涡轮增压系统的制作方法

文档序号:15997653发布日期:2018-11-20 19:02阅读:388来源:国知局

本发明涉及涡轮增压器技术领域,尤其涉及一种涡轮增压系统。



背景技术:

研究表明,在柴油机或汽油机上使用涡轮增压器后,燃油经济性可提高15-30%,氮氧化物排放降低超过80%。随着日趋严格的节油标准与排放标准,涡轮增压器越来越成为社会的迫切需求,而关于增压器的技术改善也就尤为重要。

在传统的普通涡轮增压器中,受涡轮尺寸和压比的控制,在低速时增压度较低。为解决此问题,旁通式增压器通过旁通涡轮流来控制增压度,从而改善了发动机的低速性能。然而,这种内置废气旁通阀的涡轮增压器在实际应用中频有问题发生。由于压气机转速的波动,从而会造成进气压力的波动,进而造成废气放气推杆与废气放气阀产生一定频率的摆动,产生噪音。尤其是产生共振时,振动加剧,容易造成推杆断裂,造成增压器废气旁通失效,使增压器在工作中丧失稳定性与可靠性。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种运行稳定、结构简化的涡轮增压系统。

本实用新型技术方案提供一种涡轮增压系统,包括进气管、涡轮增压器、气缸和三元催化器;

所述涡轮增压器中包括有压气机和涡轮机,所述压气机与所述涡轮机通过转动轴连接,所述压气机的进风口与所述进气管连通,所述涡轮机的出风口与所述三元催化器的进气口连通;

所述气缸包括有气缸进气口和气缸排气口;

所述压气机的出风口与所述气缸进气口之间连接有气缸进气管,在所述气缸排气口与所述涡轮机的进风口之间连接有气缸排气管,在所述气缸排气管上设置有废气放气阀门;

在所述气缸排气管与所述三元催化器的进气口之间连接有旁通管路,在所述旁通管路上设置有用于控制所述旁通管路开关的旁通管路控制阀;

所述旁通管路的进气口与所述气缸排气管连接,并位于所述气缸排气口与所述废气放气阀门之间。

进一步地,所述旁通管路外置于所述涡轮增压器的外侧。

进一步地,所述旁通管路包括与所述气缸排气管连接的第一旁通管、与所述三元催化器的进气口连接的第二旁通管和连通在所述第一旁通管和所述第二旁通管之间的控制腔;

所述旁通管路控制阀位于所述控制腔内。

进一步地,所述旁通管路控制阀包括用于控制所述第一旁通管路的开启大小的堵头和用于驱动所述堵头移动的电磁驱动部;

所述堵头可滑动地配置在所述电磁驱动部中,所述堵头的前端朝向所述第一旁通管的出气口延伸。

进一步地,所述堵头的前端具有尖端部。

进一步地,所述旁通管路控制阀为废气再循环阀,在所述废气再循环阀上还连接有用于控制所述废气再循环阀的开度的控制单元。

进一步地,在所述气缸进气管上设置有中冷器。

进一步地,在所述气缸进气管上设置有节气门。

采用上述技术方案,具有如下有益效果:

本实用新型采用在气缸排气管与三元催化器的进气口之间连接有旁通管路,然后在旁通管路设置旁通管路控制阀的方式,代替现有的内置废气放气阀、推杆与废气旁通通道,消除了振动元件,有效解决了噪声与失效的问题,提高了系统运行的稳定性,并简化了结构。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的涡轮增压系统的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示,本实用新型一实施例提供的涡轮增压系统,包括进气管1、涡轮增压器2、气缸3和三元催化器4。

涡轮增压器2中包括有压气机22和涡轮机23,压气机22与涡轮机23通过转动轴24连接,压气机22的进风口221与进气管1连通,涡轮机23的出风口232与三元催化器4的进气口41连通。

气缸3包括有气缸进气口31和气缸排气口32。

压气机22的出风口222与气缸进气口31之间连接有气缸进气管5,在气缸排气口32与涡轮机23的进风口231之间连接有气缸排气管6,在气缸排气管6上设置有废气放气阀门61。

其中,在气缸排气管6与三元催化器4的进气口41之间连接有旁通管路7,在旁通管路7上设置有用于控制旁通管路7开关的旁通管路控制阀8。

旁通管路7的进气口与气缸排气管6连接,并位于气缸排气口32与废气放气阀门61之间。

涡轮增压器2具有壳体21,压气机22和涡轮机23设置在壳体21内,两者通过转动轴24连接,能够同轴转动。

当外界气体经进气管1进入压气机22中后,被压气机22增压,之后经气缸进气管5进入气缸3内。

气缸3中的活塞33由曲柄连杆机构34推动做功,废气经气缸排气管6进入涡轮机23,并可以通过控制进入涡轮机23中的废气进入量来控制涡轮机23的转速,进而控制压气机22的转速。

废气最后经三元催化器4净化后排出。

如需要减少进入涡轮机23中的废气量,进而降低涡轮机23的转速,最后实现降低压气机22的转速以及进气量,则开通旁通管路7。

旁通管路控制阀8用于控制旁通管路7的开关及开启角度的大小。

旁通管路7的进气口位于气缸排气口32与废气放气阀门61之间,在打开旁通管路控制阀8时,一部分废气经旁通管路7进入三元催化器4,一部分废气经废气放气阀门61进入涡轮机22之后再进入三元催化器4,则减少了进入涡轮机23中的废气量,可以实现降低进气量。

本实用新型采用在气缸排气管6与三元催化器4的进气口41之间连接旁通管路7,然后在旁通管路7设置旁通管路控制阀8的方式,代替现有的内置废气放气阀、推杆与废气旁通通道,消除了振动元件,有效解决了噪声与失效的问题,提高了系统运行的稳定性,并简化了结构。

较佳地,如图1所示,旁通管路7外置于涡轮增压器2的外侧,简化了涡轮增压器2的内部结构,降低了制造、安装成本。

较佳地,如图1所示,旁通管路7包括与气缸排气管6连接的第一旁通管71、与三元催化器4的进气口41连接的第二旁通管72和连通在第一旁通管71和第二旁通管72之间的控制腔73。

旁通管路控制阀8位于控制腔73内。

旁通管路控制阀8可以控制第一旁通管71的开关,也可以选择控制第二旁通管72的开关,方便控制操作和安装。

较佳地,如图1所示,旁通管路控制阀8包括用于控制第一旁通管路71的开启大小的堵头81和用于驱动堵头81移动的电磁驱动部82。

堵头81可滑动地配置在电磁驱动部82中,堵头81的前端朝向第一旁通管71的出气口延伸。

堵头81可以在电磁驱动部82的驱动下朝向第一旁通管71的出气口移动,以部分或全部堵住第一旁通管71的出气口,进而控制第一旁通管71的开关及开启大小。

堵头81也可以在电磁驱动部82的驱动下远离第一旁通管71的出气口,以完全打开第一旁通管71。

较佳地,如图1所示,堵头81的前端具有尖端部811,方便插入第一旁通管71的出气口内,控制出气口的开启大小。

较佳地,旁通管路控制阀8为废气再循环阀(EGR阀),在废气再循环阀上还连接有用于控制废气再循环阀的开度的控制单元(ECM)。

旁通管路7中废气流量由废气再循环阀(EGR阀)控制,废气再循环阀的开度由控制单元(ECM)决定,避免了现有机构中废气放气阀抖动以及由抖动引起的推杆断裂的问题,大大减少了噪音、提高了增压器工作的稳定性与可靠性。

较佳地,如图1所示,在气缸进气管5上设置有中冷器51,用于对增压后的气体降温。

较佳地,如图1所示,在气缸进气管5上设置有节气门52,用于调节进气流量。

综上所述,本实用新型提供的涡轮增压系统,通过采用在气缸排气管与三元催化器的进气口之间连接有旁通管路,然后在旁通管路设置旁通管路控制阀的方式,将原有的PWM阀、废气放气执行器、废气放气阀与相应的管路取消,从而消除了原有振动元件,从源头上解决了噪声与失效的问题。

根据需要,可以将上述各技术方案进行结合,以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本实用新型原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本实用新型的保护范围。

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