本发明属于涡轮增压器技术领域，尤其涉及一种双侧收纳式涡轮增压器。
背景技术：
现有的发动机内的涡轮增压器不管其是否起作用，其进气涡轮及排气涡轮都位于相应的气道中，对相应气道中的气流产生阻碍作用。当发动机处于怠速或转速低于1500r/min，进气涡轮对进气无法产生足够的正压力，但进气涡轮位于进气道中会对流速本已很低的进气气流产生阻力，使进气流量更低；排气涡轮对排气无法产生足够的正压力，但排气涡轮位于排气道中会对流速本已很低的排气气流产生阻力，使排气流量更低，降低排气效率。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的当涡轮增压器无需起作用时，进气涡轮位于进气道中对进气气流产生阻碍作用并降低进气气流的流速，以及排气涡轮位于排气道中对排气气流产生阻碍作用并降低排气气流的流速的问题，本发明提供一种双侧收纳式涡轮增压器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种双侧收纳式涡轮增压器，包括壳体、进气涡轮、排气涡轮、进气驱动装置和排气驱动装置，所述壳体内开设有排气道、与排气道连通的排气收纳槽、进气道和与进气道连通的进气收纳槽，所述进气道上具有前侧进气道和后侧进气道，所述排气道上具有前侧排气道和后侧排气道，所述进气涡轮和排气涡轮分别设置在进气道和排气道内，所述进气涡轮与排气涡轮同轴转动，所述进气驱动装置用于驱动进气涡轮在进气道和进气收纳槽之间滑动，所述排气驱动装置用于驱动排气涡轮在排气道和排气收纳槽之间滑动。
作为优选，所述进气驱动装置包括控制缸、控制杆、换向阀和液压泵单元，所述控制杆的一端设置有活塞，其另一端与进气涡轮固定连接，所述控制杆与进气涡轮共中心轴线，所述活塞将控制缸分隔成第一内腔和第二内腔，所述第一内腔和第二内腔分别通过换向阀与液压泵单元的高压管或低压管连通，当所述活塞向第二内腔移动时，活塞通过控制杆带动进气涡轮从进气道向进气收纳槽移动。当第一内腔与高压管连通时，则第二内腔与低压管连通，液压泵单元输出的具有设定压力的液压油经高压管、换向阀流入第一内腔，活塞向第二内腔移动，第二内腔中的液压油经换向阀、低压管回流至液压泵单元中的储油罐中；当第二内腔与高压管连通时，则第一内腔与低压管连通，液压泵单元输出的具有设定压力的液压油经高压管、换向阀流入第二内腔，活塞向第一内腔移动，第一内腔中的液压油经换向阀、低压管回流至液压泵单元中的储油罐中；结合换向阀控制液压油的流向和液压泵单元输出的液压油设定压力的不同，控制活塞的位移量，即控制进气涡轮进入进气道的位移量，控制进气涡轮对进气道内进气气流的增压值，起到可控的增压效果，控制便捷、控制精度高。当该双侧收纳式涡轮增压器不起作用时，活塞带动进气涡轮离开进气道移动至进气收纳槽，防止进气涡轮对进气气流产生阻力，提高进气效率。
作为优选，所述排气驱动装置和进气驱动装置的结构相同，当所述排气驱动装置的活塞向第二内腔移动时，活塞通过控制杆带动排气涡轮从排气道向排气收纳槽移动。结合换向阀控制液压油的流向和液压泵单元输出的液压油设定压力的不同，控制活塞的位移量，即控制排气涡轮进入排气道的位移量，从而控制排气气流对排气涡轮的冲击力，调节排气涡轮的转速，因进气涡轮与排气涡轮同轴转动，从而调节进气涡轮的转速，即控制进气涡轮对进气道内的进气气流的增压值，使得增压效果可控，控制便捷、控制精度高。当该双侧收纳式涡轮增压器不起作用时，活塞带动排气涡轮离开排气道移动至排气收纳槽，防止排气涡轮对排气气流产生阻碍作用而增加气缸内废气的残留量，提高发动机的排气效率。
作为优选，所述活塞内固定设置有轴承，所述控制杆的一端与轴承的内圈固定连接。控制杆通过轴承与活塞转动连接，当控制杆旋转时，活塞不转动，活塞在控制缸内只能沿其轴线作滑动，减少了活塞与控制缸内壁之间的磨损，提高进气驱动装置和排气装置的使用寿命。
进一步地，该双侧收纳式涡轮增压器还包括进气传动轴和排气传动轴，所述进气收纳槽的侧壁上开设有第一通孔，所述排气道的侧壁上开设有第二通孔，所述进气传动轴的一端与进气涡轮固定连接且两者同轴心，进气传动轴的另一端穿过第一通孔，所述排气传动轴的一端与排气涡轮固定连接且两者同轴心，排气传动轴的另一端穿过第二通孔，所述进气传动轴的另一端与排气传动轴的另一端滑动连接。
进一步地，所述排气传动轴的另一端开设有花键槽，所述进气传动轴的另一端设置有与花键槽滑动配合的花键。花键和花键槽的设置保证进气传动轴相对于排气传动轴轴向滑动，有效防止进气传动轴和排气传动轴之间相对转动，防止能量的浪费，提高该双侧收纳式涡轮增压器的增压效率。
进一步地，所述第一通孔与进气传动轴之间以及第二通孔与排气传动轴之间均设置有密封装置。
有益效果：
(1)本发明的双侧收纳式涡轮增压器无需起作用时，进气驱动装置控制进气涡轮收入进气收纳槽中，防止进气涡轮对进气气流产生阻碍作用而降低进气气流的流速，提高发动机的进气效率；
(2)本发明的双侧收纳式涡轮增压器无需起作用时，排气驱动装置控制排气涡轮收入排气收纳槽中，防止排气涡轮对排气气流产生阻碍作用而增加气缸内废气的残留量，提高发动机的排气效率；
(3)本发明的双侧收纳式涡轮增压器起作用时，进气驱动装置控制进气涡轮移动至进气道的位移量，控制进气涡轮对进气道内进气气流的增压值，增压后的进气气流流入后侧进气道中，起到可控的增压效果；
(4)本发明的双侧收纳式涡轮增压器起作用时，排气驱动装置控制排气涡轮移动至排气道的位移量，从而控制排气气流对排气涡轮的冲击力，调节排气涡轮的转速，因进气涡轮与排气涡轮同轴转动，从而调节进气涡轮的转速，即控制进气涡轮对进气道内的进气气流的增压值，使得增压效果可控；
(5)本发明的双侧收纳式涡轮增压器需要调节增压值时，既可以通过调节进气涡轮从进气收纳槽移至进气道的位移量来实现，又可以通过调节排气涡轮从排气收纳槽移至排气道的位移量来实现，或者两者同时进行调节。调节增压值的调节方法更多，提高了调节的精确度。
附图说明
图1是本发明双侧收纳式涡轮增压器不起作用时的内部结构示意图；
图2是本发明的进气涡轮和排气涡轮的装配示意图；
图3是图2中a向的局部剖视示意图；
图4是本发明双侧收纳式涡轮增压器起作用时的内部结构示意图；
图5是本发明的进气驱动装置的控制原理示意图，其中阀芯处于全封闭工作位的工作状态；
图6是本发明的进气驱动装置的控制原理示意图，其中阀芯处于交叉连通工作位的工作状态；
图7是本发明的进气驱动装置的控制原理示意图，其中阀芯处于对向连通工作位的工作状态
图1和图4中的箭头代表气流的流动方向；
1、壳体，1-1、排气道，1-2、进气道，1-3、进气收纳槽，1-4、排气收纳槽，2、前侧进气道，3、后侧进气道，4、前侧排气道，5、后侧排气道，6、进气涡轮，7、排气涡轮，8-1、控制缸，8-11、第一内腔，8-12、第二内腔，8-13、第一内腔管，8-14、第二内腔管，8-2、活塞，8-3、控制杆，8-4、换向阀，8-41、交叉连通工作位，8-42、全封闭工作位，8-43、对向连通工作位，8-5、液压泵单元，8-51、高压管，8-52、低压管，9、进气传动轴，9-1、花键，10、排气传动轴，10-1、花键槽。
具体实施方式
实施例
如图1和图4所示，一种双侧收纳式涡轮增压器，包括壳体1、进气涡轮6、排气涡轮7、进气驱动装置和排气驱动装置，所述壳体1内开设有排气道1-1、与排气道1-1连通的排气收纳槽1-4、进气道1-2和与进气道1-2连通的进气收纳槽1-3，所述进气道1-2上具有前侧进气道2和后侧进气道3，所述排气道1-1上具有前侧排气道4和后侧排气道5，所述进气涡轮6和排气涡轮7分别设置在进气道1-2和排气道1-1内，所述进气涡轮6与排气涡轮7同轴转动，所述进气驱动装置用于驱动进气涡轮6在进气道1-2和进气收纳槽1-3之间滑动，所述排气驱动装置用于驱动排气涡轮7在排气道1-1和排气收纳槽1-4之间滑动。
如图1～7所示，所述进气驱动装置包括控制缸8-1、控制杆8-3、换向阀8-4和液压泵单元8-5，所述进气驱动装置设置在壳体1的侧方，所述控制杆8-3的一端设置有活塞8-2，其另一端穿过后侧进气道3的侧壁与进气涡轮6固定连接，控制杆8-3与进气涡轮6同轴线设置，控制杆8-3与后侧进气道3的侧壁配合处设置有密封元件，所述活塞8-2将控制缸8-1分隔成第一内腔8-11和第二内腔8-12，所述第一内腔8-11上设置有第一内腔管8-13，所述第二内腔8-12上设置有第二内腔管8-14，所述第一内腔管8-13和第二内腔管8-14分别通过换向阀8-4与液压泵单元8-5的高压管8-51或低压管8-52连通，当所述活塞8-2向第二内腔8-12移动时，活塞8-2通过控制杆8-3带动进气涡轮6从进气道1-2向进气收纳槽1-3移动。所述排气驱动装置和进气驱动装置的结构相同，排气驱动装置的活塞8-2的另一端穿过后侧排气道5的侧壁与排气涡轮7固定连接，控制杆8-3与后侧排气道5的侧壁配合处也设置有密封元件，当所述排气驱动装置的活塞8-2向第二内腔8-12移动时，活塞8-2通过控制杆8-3带动排气涡轮7从排气道1-1向排气收纳槽1-4移动。为了减少活塞8-2与控制缸8-1内壁之间的磨损，作为一种优选，活塞8-2的中心通孔利用轴承与控制杆8-3进行转动配合(轴承图中未示出)，从而控制杆8-3旋转时不会驱动活塞8-2旋转，减少活塞8-2的边缘与控制缸8-3的内壁之间的摩损。
该双侧收纳式涡轮增压器还包括进气传动轴9和排气传动轴10，所述进气收纳槽1-3的侧壁上开设有第一通孔，所述排气道1-1的侧壁上开设有第二通孔，所述进气传动轴9的一端与进气涡轮6固定连接且共中心轴线，进气传动轴9的另一端穿过第一通孔，所述排气传动轴10的一端与排气涡轮7固定连接且共中心轴线，排气传动轴10的另一端穿过第二通孔，所述排气传动轴10的另一端开设有花键槽10-1，所述进气传动轴9的另一端设置有与花键槽10-1滑动配合的花键9-1，简单可靠的实现所述进气传动轴9的另一端与排气传动轴10的另一端滑动连接，同时，在进气传动轴9与排气传动轴10滑动过程中，两者始终共中心轴线。所述第一通孔与进气传动轴9之间以及第二通孔与排气传动轴10之间均设置有密封装置。
所述换向阀8-4采用三位四通换向阀，其原理如图5～7所示，换向阀8-4的阀芯包括三个工作位，分别是交叉连通工作位8-41、全封闭工作位8-42及对向连通工作位8-43，阀芯的左、右两端分别设有对中弹簧(图中未示出)，换向阀的左、右两端部还分别设有一电磁铁(图中未示出)。如图5所示，当两个电磁铁都断电时，在对中弹簧的作用下，阀芯处于全封闭工作位8-42工作状态，将第一内腔管8-13、第二内腔管8-14、高压管8-51及低压管8-52都封闭。如图6所示，当换向阀8-4中仅左端电磁铁通电时，阀芯向右移动，换向阀8-4处于交叉连通工作位8-41工作状态，第一内腔管8-13与低压管8-52连通，第二内腔管8-14与高压管8-51连通。如图7所示，当换向阀8-4中仅右端电磁铁通电时，阀芯左移，换向阀8-4处于对向连通工作位8-43工作状态，第一内腔管8-13与高压管8-51连通，第二内腔管8-14与低压管8-52连通。三位四通换向阀在已有专利文献中，很容易找到，属于现有技术，如申请号为201410115908.7的专利文件中记载的一种三位四通电磁换向阀。
工作原理如下：
当该双侧收纳式涡轮增压器不起作用时，如图1和图7所示，换向阀8-4处于对向连通工作位8-43工作状态，第一内腔8-11通过第一内腔管8-13和换向阀8-4与高压管8-51连通，第二内腔8-12通过第二内腔管8-14和换向阀8-4与低压管8-52连通，液压泵单元8-5输出的具有设定压力的液压油依次经高压管8-51、换向阀8-4和第一内腔管8-13流入第一内腔8-11，同时第二内腔8-12中的液压油依次经第二内腔管8-14、换向阀8-4、低压管8-52回流至液压泵单元8-5的储油罐中，则活塞8-2向第二内腔8-12移动；
则，进气驱动装置：活塞8-2通过控制杆8-3带动进气涡轮6从进气道1-2移动至进气收纳槽1-3，进气气流从前侧进气道2流入进气道1-2，再流入后侧进气道3，因进气涡轮6从进气道1-2移动至进气收纳槽1-3，避免进气涡轮6在进气道1-2内对流速本已很低的进气气流产生阻力，提高进气效率；
则，排气驱动装置：活塞8-2通过控制杆8-3带动排气涡轮7从排气道1-1移动至排气收纳槽1-4，排气气流从前侧排气道4流入排气道1-1，再流入后侧排气道5，因排气涡轮7从排气道1-1移动至排气收纳槽1-4，避免排气涡轮7在排气道1-1内对排气气流产生阻力，使气缸内的废气排放得更彻底，减少气缸内残留的废气量，提高排气效率。
当该双侧收纳式涡轮增压器起作用时，如图4和图6所示，换向阀8-4处于交叉连通工作位8-41工作状态，第二内腔8-12通过第二内腔管8-14和换向阀8-4与高压管8-51连通，第一内腔8-11通过第一内腔管8-13和换向阀8-4与低压管8-52连通，液压泵单元8-5输出的具有设定压力的液压油依次经高压管8-51、换向阀8-4和第二内腔管8-14流入第二内腔8-12，第一内腔8-11中的液压油依次经第一内腔管8-14、换向阀8-4、低压管8-52回流至液压泵单元8-5的储油罐中，则活塞8-2向第一内腔8-11移动；
则，进气驱动装置：活塞8-2通过控制杆8-3带动进气涡轮6从进气收纳槽1-3移动至进气道1-2，通过对液压泵单元8-5输出的液压油设定不同的压力，控制液压泵单元8-5的泵送油量，控制活塞8-2的位移量，即控制进气涡轮6进入进气道1-2的位移量，从而控制进气涡轮6对进气道1-2内进气气流的增压值。发动机启动后、排出的废气进入排气道1-1并驱动排气涡轮7旋转，由于进气涡轮6一直保持与排气涡轮7的传动连接，进气涡轮6跟随排气涡轮7同步旋转。随着进气涡轮6由进气收纳槽1-3向进气道1-2移动，进气涡轮6的叶片与流经进气道1-2内的气体接触面积逐步增大，进气涡轮6对进气道1-2内的气体产生的增压值也逐步增大。很显然，该增压值与进气涡轮6的叶片与进气道1-2内的气体接触面积密切相关，因此进气涡轮6进入进气道1-2的部分越多，则对气体产生的增压值就越大。增压后的进气气流流入后侧进气道3中，通过调节进气涡轮6沿进气传动轴9轴向的位移量能够起到可控的增压效果；
则，排气驱动装置：活塞8-2通过控制杆8-3带动排气涡轮7从排气收纳槽1-4移动至排气道1-1，通过对液压泵单元8-5输出的液压油设定不同的压力，控制液压泵单元8-5的泵送油量，控制活塞8-2的位移量，即控制排气涡轮7进入排气道1-1的位移量，从而控制排气气流对排气涡轮7的冲击力，调节排气涡轮7的转速，从而通过排气传动轴10、进气传动轴9调节进气涡轮6的转速。随着排气涡轮7由排气收纳槽1-4向排气道1-1移动，排气涡轮7的叶片与流经排气道1-1内废气的接触面积逐步增大，具有一定压力的废气对排气涡轮7叶片产生的冲击力也逐步增大，排气涡轮7转速逐步增大，从而使进气涡轮6的转速同步增大，使进气涡轮6产生更大的增压值。很显然，该增压值与排气涡轮7的叶片与排气道1-1内的废气接触面积密切相关，因此排气涡轮7进入排气道1-1的部分越多，对于提高进气涡轮6的增压值有明显促进作用。反之，如果需要减小进气涡轮6的增压值，可以使排气涡轮7向排气收纳槽1-4移动，减少排气涡轮7位于排气道1-1中的部分，即减少与废气发生冲击作用的排气涡轮7上的叶片面积。因此，通过调节排气涡轮7沿排气传动轴10轴向的位移量可以调节增压效果。