可变进气双压端增压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及应用在车辆发动机上的增压器结构，尤其涉及一种可变进气双压端增压器，其包括涡壳，通过涡轮轴而设置在涡壳内的涡轮，并联设置在涡壳的压端并与涡壳内部连通的第一管路和第二管路，在第一管路和第二管路内分别设有对第一管路和第二管路的流量进行调节控制的控制装置。通过在第一管路和第二管路内分别设置控制装置，以实现第一管路和第二管路内具有任意流量组合下的流量调节，满足了发动机各种工况下的气体流量需求，提高了发动机的性能。
【专利说明】可变进气双压端增压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及应用在车辆发动机上的增压器结构，尤其涉及一种可变进气双压端增压器。
【背景技术】
[0002]现有发动机是靠燃料在气缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入气缸来增加燃料量，从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。
[0003]涡轮增压器发动机通过改善发动机的燃烧效率，减少发动机废气中颗粒物和氮氧化物等有害成分的排量，是柴油发动机达到欧二以上排放标准不可缺少的配置，因此，其有效的改善了发动机的排放；此外，在部分高海拔地区，由于海拔越高，空气越稀薄，带涡轮增压器的发动机就可以克服因高原空气稀薄导致的发动机的功率下降，最终实现高原补偿的效果；此外，发动机进气压力增加，使得发动机在进气冲程时原本消耗发动机功率来将新鲜空气吸入气缸的情况，变为气体推动活塞做功，有效降低了发动机机械损失，同时提高燃油经济性，降低油耗，提高了发动机功率。
[0004]常规增压器由于采用一体式结构，增压器根据不同程度的废气能量，通过涡端废气旁通阀的开启与闭合来控制压端压缩空气，从而满足发动机在不同工况下对气体的需求量，由于涡端与压端的速比不可变化，在发动机低速时，废气流量较小，增压器效率低，无法快速提高性能，发动机低速扭矩不良。在发动机高速时，废气流量变大，但受增压器转速的限制无法将发动机潜力完全释放出来。
[0005]为解决如上问题，中国发明专利CN101629495B公开了一种可变流动涡轮增压器，其包括涡轮壳、涡轮、压壳，涡轮壳内从涡壳进口至涡轮设有两个并行的流到，在其中一个流道内，设有可将该流道完全关闭的旋转式阀门，采用该方案，使发动机排气中的能量被充分利用，有效提高了增压器在发动机低工况时的增压度，最终使增压器从小流量和大流量都可以高效的工作，从而可以实现涡轮增压器和发动机在全工况的理想匹配。但上述结构中，由于仅在其中一个管路上设置阀门，而另一个管路处于全部导通的状态，其流量匹配调整不足以更好的适合发动机的各个工况，其效果不够理想。
实用新型内容
[0006]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种使发动机和涡轮增压器在全工况下具有更为理想匹配的可变进气双压端增压器。
[0007]为实现上述目的，本实用新型的可变进气双压端增压器，包括涡壳，通过涡轮轴而设置在涡壳内的涡轮，并联设置在涡壳的压端并与涡壳内部连通的第一管路和第二管路，在第一管路和第二管路内分别设有对第一管路和第二管路的流量进行调节控制的控制装置。
[0008]通过在第一管路和第二管路内分别设置控制装置，以实现第一管路和第二管路内具有任意流量组合下的流量调节，满足了发动机各种工况下的气体流量需求，提高了发动机的性能。
[0009]作为对上述方式的限定，所述的第一管路的管径大于第二管路的管径。通过该结构的设置，使得第一管路对应于发动机高速工况，而第二管路对应于发动机低速工况，使整个装置更适应发动机高速、低速以及高低速之间各个工况的需求调整。
[0010]作为对上述方式的改进，在第一管路和第二管路内分别设有由动力连接结构驱动而旋转的第一叶轮和第二叶轮。通过第一叶轮和第二叶轮的设置，提高了第一管路和第二管路内气流的流动性，并使气流形成涡旋状，提高了进气效果。
[0011]作为对上述方式的限定，所述第一叶轮的轮径大于第二叶轮的轮径。通过该结构的设置，使第一管路和第二管路分别能够更好的适合发动机高速或低速工况下的进气流速需求，进一步提高了整体效果。
[0012]作为对上述方式的限定，所述的动力连接结构包括与第一叶轮固连的第一转轴、与第二叶轮固连的第二转轴、承载涡轮轴的旋转动力并驱动第一转轴和第二转轴转动的齿轮副。
[0013]作为对上述方式的限定，所述的齿轮副包括固连在涡轮轴上的主动斜齿轮，以及分别固连在第一转轴和第二转轴上的、同时与主动斜齿轮啮合的第一从动斜齿轮和第二从动斜齿轮。
[0014]作为对本实用新型的限定，与涡壳连接处的第一管路和第二管路的中心线与涡轮轴的轴线成角度设置。
[0015]作为对本实用新型的限定，所述的控制装置为电子节气门。
[0016]综上所述，采用本实用新型的技术方案，更好的满足了发动机各种工况下的气体流量需求，提高了发动机的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作更进一步详细说明:
[0018]图1为本实用新型实施例结构示意图；
[0019]图中:1、润壳；2、润轮轴；3、润轮；4、第一管路;401、第一管段;402、第一压壳;5、第二管路；501、第二管段；502、第二压壳；6、电子节气门；7、第一叶轮；8、第二叶轮；901、第一转轴；902、第二转轴；903、主动斜齿轮；904、第一从动斜齿轮；905、第二从动斜齿轮。
【具体实施方式】
[0020]本实施例涉及一种可变进气双压端增压器，由图1所示可知，其包括涡壳1，在涡壳I内转动设有涡轮轴2，在涡轮轴2上固定设有涡轮3，涡轮3于图示状态靠近涡壳I内部的左侧设置，使得涡壳I的左端形成涡端，而在涡壳I的右端形成压端。在涡壳I的压端并联设置有第一管路4和第二管路5，第一管路4和第二管路5均与涡壳I内部连通，以最终将气体由第一管路和第二管路导入涡壳I内。在本实施例中，第一管路4的管径大于第二管路5的管径，且第一管路4与涡壳连接处的第一管段401的中心线、第二管路5与涡壳连接处的第二管段501的中心线与涡轮轴2的轴线均具有一定的夹角，且第一管路4通过固定在第一管段401上的第一压壳402固连在涡壳I的压端上，第二管路5通过固定在第二管段501上的第二压壳502固定在涡壳I的压端上。
[0021]在第一管路4和第二管路5内分别设有对第一管路4和第二管路5的流量进行调节控制的控制装置，本实施例中的控制装置采用由车辆ECU控制的电子节气门6，通过车辆ECU的控制，电子节气门6对第一管路4和第二管路5内的导通量进行调整控制，以使通过第一管路4和第二管路5的气体流量符合发动机工况下的使用需求。
[0022]为了提高第一管路4和第二管路5内气流的输送效果，在第一管路4和第二管路5内分别设有由动力连接结构驱动而旋转的第一叶轮7和第二叶轮8，第一叶轮7的轮径大于第二叶轮8的轮径，以使第一叶轮7和第二叶轮8均适应第一管路4和第二管路5，使第一管路4和第二管路5内的气流能够较为快速的排出，并能够在进入到涡壳I内之前形成涡流，提高气体流动效果；同时，第一管段401和第二管段501的角度设置，使得经第一叶轮7和第二叶轮8形成的涡流在进入到涡壳I内时，能够相互作用而产生更好的气体流动效果。
[0023]为了简化整体结构，提高现有结构与本技术创新的结合性，本实施例中，动力连接结构包括与第一叶轮7固连的第一转轴901、与第二叶轮8固连的第二转轴902、以及承载涡轮轴2的旋转动力并驱动第一转轴901和第二转轴902转动的齿轮副；齿轮副包括固连在靠近压端的涡轮轴2上的主动斜齿轮903，以及固连在第一转轴901上的第一从动斜齿轮904，固连在第二转轴902上的第二从动斜齿轮905，第一从动斜齿轮904和第二从动斜齿轮905同时与主动斜齿轮903啮合，这样，在涡轮轴2转动时，通过主动斜齿轮903能够同时带动第一从动斜齿轮904和第二从动斜齿轮905的旋转，进而带动第一叶轮7和第二叶轮8的旋转。
[0024]在发动机低速时，车辆ECU控制两个电子节气门6，使进入第二管路5内的气体相对多些，在第二叶轮8的旋转作用下，使气体进入到涡壳内，最终使发动机在低速时获得更多的进气量，增加了发动机的低速性能；当发动机在高速运转时，车辆ECU控制第一管路4内的气体相对多些，在第一叶轮7的作用下，使发动机在高速时获得更多的进气量，增加了发动机高速性能；而在发动机高速与低速之间的各种状态，通过对电子节气门6的控制，使进入到涡壳内的气体符合相应的要求，有效的增加了增压器的效率，提高了发动机的燃烧效率。
【权利要求】
1.一种可变进气双压端增压器，包括涡壳，通过涡轮轴而设置在涡壳内的涡轮，并联设置在涡壳的压端并与涡壳内部连通的第一管路和第二管路，其特征在于:在第一管路和第二管路内分别设有对第一管路和第二管路的流量进行调节控制的控制装置。
2.根据权利要求1所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:所述的第一管路的管径大于第二管路的管径。
3.根据权利要求2所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:在第一管路和第二管路内分别设有由动力连接结构驱动而旋转的第一叶轮和第二叶轮。
4.根据权利要求3所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:所述第一叶轮的轮径大于第二叶轮的轮径。
5.根据权利要求3所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:所述的动力连接结构包括与第一叶轮固连的第一转轴、与第二叶轮固连的第二转轴、承载涡轮轴的旋转动力并驱动第一转轴和第二转轴转动的齿轮副。
6.根据权利要求5所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:所述的齿轮副包括固连在涡轮轴上的主动斜齿轮，以及分别固连在第一转轴和第二转轴上的、同时与主动斜齿轮啮合的第一从动斜齿轮和第二从动斜齿轮。
7.根据权利要求1所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:与涡壳连接处的第一管路和第二管路的中心线与涡轮轴的轴线成角度设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的可变进气双压端增压器，其特征在于:所述的控制装置为电子节气门。
【文档编号】F02B37/00GK203809105SQ201420085850
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】李康, 董乔, 唐旭, 张梓龙 申请人:长城汽车股份有限公司