可变截面的三通道涡壳的工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涡壳领域，特别是涉及一种可变截面的三通道涡壳。
【背景技术】
[0002]涡轮增压器广泛应用于车用发动机、船用发动机、发电设备和工程机械等机械设备，因为它能显著提高发动机性能，节能减排。随着发动机排放法规要求的日益严格，对涡轮增压器的性能也提出了更高的要求。由于驱动涡轮机工作需要一定量的废气能量，而在发动机低转速运行的情况下发动机的废气流量少，对涡轮机的做功不足。而如果减小蜗壳的进气截面在发动机高速运行，废气流量大的情况下又会出现增压过量和转速过高的问题。这样使得涡轮增压器在与发动机匹配时普遍存在发动机低速扭矩不足，排放性能差和高速增压过量、叶片飞裂的问题。
[0003]为解决发动机高速运转时增压过量、叶片飞裂的问题，出现了废气旁通阀涡壳技术。但它仍不能完全解决低速增压不足的问题，这是因为若真要如此，那么发动机在高速高负荷的工况时，就会造成大量的废气未经任何利用就直接排出，其蕴含的能量没有得到有效利用，形成了能量浪费。
[0004]为满足发动机在全工况范围内的性能要求，人们成功地开发了可变几何涡轮增压技术，能兼顾低、高速的需求。但其结构复杂，加工工艺难度高，装配难度大，价格昂贵，并且对使用的条件也较苛刻，维修成本高。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种可变截面的三通道涡壳的工作方法，能够涡轮增压器低速增压性能差和高速增压过量、叶片飞裂的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种可变截面的三通道涡壳，包括:壳体，在所述壳体内设有至少三个废气通道，所述壳体的进气口端对应三个废气通道设有两个可旋转式舌片，两个舌片分别与两个传动轴连接，各传动轴一端均穿过壳体延伸至壳体外，并分别与两个曲柄连接。
[0007]在本发明一个较佳实施例中，所述三个废气通道分别为第一通道、第二通道和第三通道，两个可旋转式舌片分别为第一舌片和第二舌片，所述第一舌片设于第一通道与第二通道之间，所述第二舌片设于第二通道与第三通道之间。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述第二通道为常开通道。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述第一舌片的旋转方向是从进气口切线方向朝第一通道旋转，第二舌片的旋转方向是从进气口的切线方向朝第三通道旋转。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述第一舌片与第二舌片的旋转角度小于等于90°。[0011 ]在本发明一个较佳实施例中，所述两个舌片分别通过两个键与传动轴连接。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，所述传动轴与壳体之间设有衬套。
[0013]本发明的有益效果是:本发明可变截面的三通道涡壳结构简单、转动部件相对一般可变几何的控制机构可靠，并可显著提高增压器在发动机低速运行时的增压强度，提高发动机低速扭矩，同时又可有效避免发动机高速运转时增压过量、叶片飞裂的问题。
【附图说明】
[0014]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是本发明可变截面的三通道涡壳一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示可变截面的三通道涡壳的右视图；
图3是图1所示可变截面的三通道涡壳中进气口的结构示意图；
图4是本发明可变截面的三通道涡壳另一较佳实施例的结构示意图；
图5是本发明可变截面的三通道涡壳的立体图；
附图中各部件的标记如下:1、壳体，2、第一通道，3、第二通道，4、第三通道，5、第一舌片，6、第二舌片，7、传动轴，8、曲柄，9、键，10、衬套，11、进气口。
【具体实施方式】
[0015]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。
[0016]请参阅图1-图5，本发明实施例包括:
一种可变截面的三通道涡壳，包括:壳体I，在所述壳体I内设有至少三个废气通道，所述壳体I的进气口 11端对应三个废气通道设有两个可旋转式舌片。
[0017]两个舌片分别通过两个键9与两个传动轴7连接，各传动轴7—端均通过衬套10穿过壳体I延伸至壳体I外，并分别与两个曲柄8连接。
[0018]其中，本发明的优选实施例三个废气通道分别为第一通道2、第二通道3和第三通道4，两个可旋转式舌片分别为第一舌片5和第二舌片6，所述第一舌片5设于第一通道2与第二通道3之间，所述第二舌片6设于第二通道3与第三通道4之间。所述第二通道3为常开通道。
[0019]所述第一舌片5的旋转方向是从进气口11切线方向朝第一通道2旋转，第二舌片6的旋转方向是从进气口 11的切线方向朝第三通道4旋转。所述第一舌片5与第二舌片6的旋转角度小于等于90°。
[0020]在发动机低转速运行，废气排量少的情况下，进气口11的第一舌片5和第二舌片6完全关闭第一通道2和第三通道4，废气全部流入第二通道3对涡轮做功，有效提高涡轮增压器在发动机低速运行时的增压效果，提高了发动机的低速扭矩。
[0021 ]随着发动机转速的提高，发动机排出的废气流量增大，在执行器的控制进气口 11的第二舌片6的角度，逐渐打开第三通道4。
[0022]随着发动机的转速继续提高，流量继续增大，执行器通过曲柄8转动第一舌片5打开第一通道2，这样在不同的转速下，从而改变气流的通流截面。
[0023]根据不同的工况，分布流量进入适宜的通道，实现通流有效截面的改变，从而使涡轮增压器在不同工况下，能达到性能优化和限速的目的。
[0024]本发明可变截面的三通道涡壳结构简单、转动部件相对一般可变几何的控制机构可靠，并可显著提高增压器在发动机低速运行时的增压强度，提高发动机低速扭矩，同时又可有效避免发动机高速运转时增压过量、叶片飞裂的问题。
[0025]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。
【主权项】
1.一种可变截面的三通道涡壳的工作方法，其特征在于，所述三通道涡壳包括:壳体，在所述壳体内设有至少三个废气通道，所述壳体的进气口端对应三个废气通道设有两个可旋转式舌片，两个舌片分别与两个传动轴连接，各传动轴一端均穿过壳体延伸至壳体外，并分别与两个曲柄连接，所述三个废气通道分别为第一通道、第二通道和第三通道，两个可旋转式舌片分别为第一舌片和第二舌片，所述第一舌片设于第一通道与第二通道之间，所述第二舌片设于第二通道与第三通道之间，所述第二通道为常开通道，所述第一舌片的旋转方向是从进气口切线方向朝第一通道旋转，第二舌片的旋转方向是从进气口的切线方向朝第三通道旋转，所述第一舌片与第二舌片的旋转角度小于等于90° ; 所述的工作方法，包括:在发动机低转速运行时，第一舌片和第二舌片完全关闭第一通道和第三通道;随着发动机转速的提高，执行器通过曲柄转动第一舌片、第二舌片。2.根据权利要求1所述的可变截面的三通道涡壳的工作方法，其特征在于，所述两个舌片分别通过两个键与传动轴连接。3.根据权利要求1所述的可变截面的三通道涡壳的工作方法，其特征在于，所述传动轴与壳体之间设有衬套。
【专利摘要】本发明公开了一种可变截面的三通道涡壳的工作方法，三通道涡壳包括：壳体，在所述壳体内设有至少三个废气通道，所述壳体的进气口端对应三个废气通道设有两个可旋转式舌片，两个舌片分别与两个传动轴连接，各传动轴一端均穿过壳体延伸至壳体外，并分别与两个曲柄连接。通过上述方式，本发明结构简单、转动部件相对一般可变几何的控制机构可靠，并可显著提高增压器在发动机低速运行时的增压强度，提高发动机低速扭矩，同时又可有效避免发动机高速运转时增压过量、叶片飞裂的问题。
【IPC分类】F02B37/18, F01D25/24, F02B37/22
【公开号】CN105507965
【申请号】CN201610051528
【发明人】羽石正夫
【申请人】汉捷机械部件（常州）有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2013年11月14日
【公告号】CN103696814A, CN103696814B