双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双流道涡轮增压器，具体的说是一种双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置，属于发动机涡轮增压技术领域。
【背景技术】
[0002]涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮壳内的涡轮，涡轮又带动同轴的压叶轮，压叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，压叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率。当发动机处于高速大负荷状态时，为了避免增压压力和增压器转速过高，通常会通过废气旁通阀放掉一部分废气，这部分废气不会通过涡轮做功，而是直接被旁通到涡轮壳出口，从而将增压压力及增压器转速控制在安全范围内。
[0003]在现有技术中，有两种废气旁通结构，单阀单孔旁通和单阀双孔旁通。对于单阀单孔旁通，废气旁通阀通常被放在在靠近出口的流道上，当旁通阀开启之后，两个流道的涡前压力不一致，从而导致与两个流道分别相连的两组气缸压力不一致，也就是充气效率不一致，空气量分配不均匀，而各缸喷的油是一样的，从而导致燃烧不均匀，各个气缸爆发压力也不一致，导致发动机整体的燃烧效率降低。对于单阀双孔旁通，新近披露该结构的专利是US 2009/0028694，在该专利描述的结构中，旁通气流出口被放在涡轮壳侧面，即旁通气流与主气流方向相同，该结构有以下缺点:第一，两个旁通通道不对称(长度及截面不同)，因此在旁通阀阀片开启后，两个进气流道间的压力差依然存在，影响发动机的整体燃烧效率，同时，对旁通阀阀片的冲击磨损也比较大；第二，进气流道及旁通通道的结构复杂，成本高，可靠性较差；第三，在阀片关闭的情况下，旁通通道空间对主气流的干扰比较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置，在旁通阀阀片开启时，彻底平衡两个进气流道之间的压力差，提高发动机的整体燃烧效率，进而提高燃油经济性，同时降低对旁通阀阀片的冲击磨损。
[0005]按照本发明提供的技术方案，双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置包括涡轮壳，其特征是:涡轮壳内上部设有第一涡轮壳废气旁通通道和第二涡轮壳废气旁通通道，涡轮壳内下部设有第一涡轮壳进气流道和第二涡轮壳进气流道，第一涡轮壳进气流道和第一涡轮壳废气旁通通道连通，第二涡轮壳进气流道和第二涡轮壳废气旁通通道连通；第一涡轮壳废气旁通通道和第二涡轮壳废气旁通通道对称设置；涡轮壳内上部设有旁通阀阀片，旁通阀阀片上连接能够带动旁通阀阀片转动的摇臂轴，旁通阀阀片转动到关闭状态时，旁通阀阀片能够同时密封第一涡轮壳废气旁通通道和第二涡轮壳废气旁通通道，摇臂带动旁通阀阀片转动到开启状态时，第一涡轮壳废气旁通通道和第二涡轮壳废气旁通通道打开；所述摇臂轴外侧连接摇臂，摇臂外侧连接气动执行机构，气动执行机构能够带动摇臂轴转动，从而控制旁通阀阀片开启或关闭。
[0006]进一步的，摇臂轴上设有衬套，衬套位于旁通阀阀片和涡轮壳内侧壁之间。
[0007]本发明与已有技术相比具有以下优点:
本发明结构简单、紧凑、合理，本发明的两个旁通通道对称设置，且空间小，对主气流干扰小；旁通时，本发明能够平衡两个进气流道之间的压力差，从而提高发动机整体燃烧效率，同时也可以降低旁通气流对旁通阀阀片的冲击磨损；其次，本发明的旁通通道结构简单，制造成本较；再次，由于旁通通道分割墙短而且简单，热疲劳及热状态下的漏气风险低。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的旁通阀阀片开启状态的立体图。
[0009]图2为本发明的旁通阀阀片关闭状态的剖视图。
[0010]图3为本发明的旁通通道主视图。
[0011]附图标记说明:1-涡轮壳、2a_第一涡轮壳废气旁通通道、2b_第二涡轮废气旁通通道、3a-第一涡轮壳进气流道、3b-第二涡轮壳进气流道、4-旁通阀阀片、5-气动执行机构、6-摇臂、7-摇臂轴、8-衬套。
【具体实施方式】
[0012]下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述:
如图1~3所示，本发明主要包括涡轮壳1，涡轮壳1内上部设有第一涡轮壳废气旁通通道2a和第二涡轮壳废气旁通通道2b，涡轮壳1内下部设有第一涡轮壳进气流道3a和第二涡轮壳进气流道3b，第一涡轮壳进气流道3a和第一涡轮壳废气旁通通道2a连通，第二涡轮壳进气流道3b和第二废气旁通通道2b连通。
[0013]第一涡轮壳进气流道3a和第二涡轮壳进气流道3b对称设置。第一涡轮壳废气旁通通道2a和第二涡轮壳废气旁通通道2b的面积及形状根据两个流道的压力差有针对性的进行设计。为了实现压力对称旁通，第一涡轮壳废气旁通通道2a和第二涡轮壳废气旁通通道2b的横截面积根据具体应用能够设置为不相等，通常是S2b>S2a。
[0014]涡轮壳1内上部设有旁通阀阀片4，旁通阀阀片4上连接能够带动旁通阀阀片4转动的摇臂轴7，旁通阀阀片4转动到关闭状态时，旁通阀阀片4能够同时密封第一涡轮壳废气旁通通道2a和第二涡轮壳废气旁通通道2b ;摇臂6带动旁通阀阀片4转动到开启状态时，第一涡轮壳废气旁通通道2a和第二涡轮壳废气旁通通道2b打开。
[0015]所述摇臂轴7外侧连接摇臂6，摇臂6外侧连接气动执行机构5，气动执行机构5能够带动摇臂轴7转动，从而控制旁通阀阀片4开启或关闭。
[0016]所述摇臂轴7上设有衬套8，衬套8位于旁通阀阀片4和涡轮壳1内侧壁之间，衬套8避免旁通阀阀片4在转动时与涡轮壳1内侧壁摩擦导致的磨损。
[0017]本发明的工作原理是:当发动机处于低速区时，为了获得足够的增压压力，提高发动机扭矩，旁通阀阀片在气动执行机构的作用下处于关闭状态，将两个旁通通道封闭，使全部废气通过涡轮做功。当发动机处于高速大负荷工况时，发动机排出的废气速度增加，为了控制增压压力及增压器转速在规定的范围内，旁通阀阀片在气动执行机构及涡轮壳进口处废气压力的作用下，绕摇臂轴的轴线翻转开启，两个进气流道中的一部分废气分别通过两个旁通通道排到涡轮壳出口，不经过涡轮做功，从而控制增压压力及增压器转速。
[0018]与专利US 2009/0028694中所述旁通通道相比，本发明的两个旁通通道对称设置，且空间小，对主气流干扰小；另外，旁通时，能够平衡两个进气流道之间的压力差，从而提高发动机整体燃烧效率，同时也可以降低旁通气流对旁通阀阀片的冲击磨损；其次，本发明的旁通通道结构简单，制造成本较；再次，由于旁通通道分割墙短而且简单，热疲劳及热状态下的漏气风险低。
[0019]上述实施例中，为了彻底平衡两个进气流道之间的压力差，实现压力对称旁通，旁通通道的出口截面积设计成不相等，准确地说，为s2b>s2a，s2b为远离涡轮壳出口的第二废气旁通通道的出口截面积，s2a为靠近涡轮壳出口的第一废气旁通通道的出口截面积。
【主权项】
1.一种双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置，包括涡轮壳(1)，其特征是:涡轮壳(1)内上部设有第一涡轮壳废气旁通通道(2a)和第二涡轮壳废气旁通通道(2b)，涡轮壳(1)内下部设有第一涡轮壳进气流道(3a)和第二涡轮壳进气流道(3b)，第一涡轮壳进气流道(3a)和第一涡轮壳废气旁通通道(2a)连通，第二涡轮壳进气流道(3b)和第二涡轮壳废气旁通通道(2b)连通；第一涡轮壳废气旁通通道(2a)和第二涡轮壳废气旁通通道(2b)对称设置；涡轮壳(1)内上部设有旁通阀阀片(4)，旁通阀阀片(4)上连接能够带动旁通阀阀片(4)转动的摇臂轴(7)，旁通阀阀片(4)转动到关闭状态时，旁通阀阀片(4)能够同时密封第一涡轮壳废气旁通通道(2a)和第二涡轮壳废气旁通通道(2b)，摇臂(6)带动旁通阀阀片(4)转动到开启状态时，第一涡轮壳废气旁通通道(2a)和第二涡轮壳废气旁通通道(2b)打开；所述摇臂轴(7)外侧连接摇臂(6)，摇臂(6)外侧连接气动执行机构(5)，气动执行机构(5 )能够带动摇臂轴(7 )转动，从而控制旁通阀阀片(4)开启或关闭。2.如权利要求1所述的双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置，其特征是:所述摇臂轴(7)上设有衬套(8)，衬套(8)位于旁通阀阀片(4)和涡轮壳(1)内侧壁之间。
【专利摘要】本发明涉及一种双流道涡轮增压器，具体的说是一种双流道涡轮增压器的压力对称旁通装置，属于发动机涡轮增压技术领域。其包括涡轮壳，涡轮壳内上部设有第一涡轮壳废气旁通通道和第二涡轮壳废气旁通通道，涡轮壳内下部设有第一涡轮壳进气流道和第二涡轮壳进气流道，第一涡轮壳进气流道和第一涡轮壳废气旁通通道连通，第二涡轮壳进气流道和第二涡轮壳废气旁通通道连通。第一涡轮壳进气流道和第二涡轮壳进气流道对称设置。本发明的两个废气旁通通道对称设置，且空间小，对主气流干扰小；旁通时，本发明能够平衡两个进气流道之间的压力差，从而提高发动机整体燃烧效率，同时也可以降低旁通气流对旁通阀阀片的冲击磨损。
【IPC分类】F01D25/24, F02B37/18
【公开号】CN105257348
【申请号】CN201510719726
【发明人】曹钊, 高同军
【申请人】无锡康明斯涡轮增压技术有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月29日