CN101749104B - 涡轮增压器旁通阀执行器 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮增压器旁通阀执行器，其包括执行器壳体(1)、膜片(2)、内活塞壳体(3)、内活塞(4)、执行推杆(5)、内活塞上弹簧(6)和内活塞下弹簧(7)；内活塞(4)和内活塞上弹簧(6)安装在内活塞壳体(3)内，内活塞(4)、内活塞上弹簧(6)和内活塞下弹簧(7)均套装在执行推杆(5)上，内活塞(4)位于内活塞上弹簧(6)和内活塞下弹簧(7)之间，所述的内活塞上弹簧(6)的弹力小于内活塞下弹簧(7)的弹力。其对压力控制精度好、响应性灵敏，且结构简单可靠。

Description

涡轮增压器旁通阀执行器
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器旁通阀的组件，特别是一种涡轮增压器旁通阀执行器。
背景技术
涡轮增压器作为提高发动机动力性、经济性、改善排放的有效手段已经得到越来越广泛的使用，由于可变截面(几何)涡轮增压器结构复杂、成本高，而带旁通阀的涡轮增压器结构简单、可靠有效，所以目前普遍使用的是带旁通放气阀的涡轮增压器。设计涡轮增压器旁通阀，主要是由于涡轮增压器是利用废气排出的力量来驱动，当节气门减小或关闭时，涡轮叶片(压气机叶轮)在惯性作用下仍旧持续转动，此时进气管路中的空气压力会迅速提高，为了保护增压系统，当压力达到某一限定值后，进气旁通阀门打开，过剩的空气则不经过涡壳，涡轮增压器压力下降，转速降低，实现降压保护的功能。
如图2所示目前的涡轮增压器旁通阀的执行器，其包括执行器壳体1、膜片2、活塞8、执行推杆5和活塞弹簧9，其膜片2将执行器壳体1内腔分为压力腔和泄压腔两个腔，上室的压力腔经连通管与压气机壳出口相通，活塞弹簧9作用于活塞8上，活塞8与膜片2紧靠，执行推杆5一端与活塞8连接，其中一端与放气阀门连接，当压气机出口压力，也就是增压压力低于限定值时，膜片2在活塞弹簧9的作用下上移，并带动执行推杆5将排气旁通阀门关闭；当增压压力超过限定值时，增压压力克服活塞弹簧9的弹力，推动膜片2下移，并带动执行推杆5将排气旁通阀门打开，使部分排气不经过涡轮机直接排放到大气中，从而达到控制增压压力及增压器转速的目的。由于这种涡轮增压器旁通阀的执行器只有一个弹簧，其工作时压力调节反应缓慢，迟滞现象严重，不能及时按照发动机使用工况调节压力，对增压压力的调节有限。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种涡轮增压器旁通阀执行器，其对压力控制精度好、响应性灵敏，且结构简单可靠。
本发明的技术方案是：一种涡轮增压器旁通阀执行器，其包括执行器壳体、膜片、内活塞壳体、内活塞、执行推杆、内活塞上弹簧和内活塞下弹簧；膜片安装在执行器壳体内并将执行器壳体的内腔隔成压力腔和活塞腔，内活塞壳体安装在执行器壳体的活塞腔内；执行推杆的一端与内活塞壳体固定连接，其另一端从执行器壳体的孔中穿出；内活塞和内活塞上弹簧安装在内活塞壳体内，内活塞下弹簧安装在执行器壳体的活塞腔中，内活塞、内活塞上弹簧和内活塞下弹簧均套装在执行推杆上，内活塞位于内活塞上弹簧和内活塞下弹簧之间。
本发明进一步的技术方案是：所述的内活塞壳体上设有气孔。
本发明更进一步的技术方案是：所述的内活塞上弹簧的弹力小于内活塞下弹簧的弹力。
本发明还进一步的技术方案是：内活塞的外周与内活塞壳体的内壁之间设有密封圈。
执行推杆与执行器壳体之间通过防护套和密封环构成气体动密封。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1、控制精度好。
本发明与传统旁通阀执行器在结构上最大的区别是增加了一个弹性系数较小的内活塞上弹簧，其解决了传统旁通阀控制精度差的问题。涡轮增压器工作时，其压力变化随转速缓慢变化，传统涡轮增压器上的单弹簧由于弹性系数大，对压力变化要求大，因此轻微的压力变化不会对旁通阀开度有任何影响，增加这种弹性系数小的内活塞上弹簧可以大幅度提高旁通阀控制精度，任何微小的压力变化都会通过这个内活塞上弹簧反应到旁通阀上，从而可以精确控制增压压力，进而控制增压器转速。
1、响应性灵敏。
本发明增加的这种弹性系数较小的内活塞上弹簧，除了提高旁通阀的控制精度外，还有效地提高了响应性，解决了传统旁通阀反应迟滞的问题。当增压压力轻微变化时，内活塞上弹簧起主要作用，对轻微的压力变化可以快速反应到放气阀门的开度大小，从而及时控制增压压力，保护增压系统。
3.改进部分结构简单、成本低。
结构上，本发明只增加了一个内活塞上弹簧和内活塞，对成本增加可以忽略不计，而且这种执行器大幅度提高了控制精度和响应性，其接近了电控机械式和电控电磁式泄压阀的精度，但较之电控泄压阀成本则低得多；在成本几乎没有增压的基础上有效提高了旁通阀的控制精度和响应性，其市场潜力大。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为现有的涡轮增压器旁通阀执行器的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1所示：一种涡轮增压器旁通阀执行器，其包括执行器壳体1、膜片2、内活塞壳体3、内活塞4、执行推杆5、内活塞上弹簧6和内活塞下弹簧7；膜片2安装在执行器壳体1内并将执行器壳体1的内腔隔成压力腔11和活塞腔12，执行器壳体1位于压力腔11的位置设有能与涡轮增压器的压气机相连通的气压口13，内活塞壳体3安装在执行器壳体1的活塞腔12内，内活塞壳体3上设有气孔31；执行推杆5的一端与内活塞壳体3固定连接，其另一端从执行器壳体1的孔中穿出，执行推杆5的另一端从执行器壳体1穿出后与涡轮增压器旁通阀连接；内活塞4和内活塞上弹簧6安装在内活塞壳体3内，内活塞下弹簧7安装在执行器壳体1的活塞腔12中，且内活塞4、内活塞上弹簧6和内活塞下弹簧7均套装在执行推杆5上，内活塞4位于内活塞上弹簧6和内活塞下弹簧7之间，即内活塞4将内活塞上弹簧6和内活塞下弹簧7隔开，内活塞4的外周与内活塞壳体3的内壁之间设有密封圈41，执行推杆5与执行器壳体1之间通过防护套51和密封环52构成气体动密封，即执行推杆5与密封环52为气密封并且执行推杆5可以在密封环52的孔中滑动，密封环52与防护套51之间以及防护套51与执行器壳体1之间为气体静密封；内活塞上弹簧6的弹力小于内活塞下弹簧7的弹力，即内活塞上弹簧6的劲度系数小于内活塞下弹簧7的劲度系数。
本发明不局限于上述的具体结构，只要是在执行推杆5上套装有由内活塞4隔开的内活塞上弹簧6和内活塞下弹簧7的涡轮增压器旁通阀执行器就落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种涡轮增压器旁通阀执行器，其包括执行器壳体(1)、膜片(2)、内活塞壳体(3)和执行推杆(5)；膜片(2)安装在执行器壳体(1)内并将执行器壳体(1)的内腔隔成压力腔(11)和活塞腔(12)，内活塞壳体(3)安装在执行器壳体(1)的活塞腔(12)内，其特征是：其还包括内活塞(4)、内活塞上弹簧(6)和内活塞下弹簧(7)；执行推杆(5)的一端与内活塞壳体(3)固定连接，其另一端从执行器壳体(1)的孔中穿出；内活塞(4)和内活塞上弹簧(6)安装在内活塞壳体(3)内，内活塞下弹簧(7)安装在执行器壳体(1)的活塞腔(12)中，内活塞(4)、内活塞上弹簧(6)和内活塞下弹簧(7)均套装在执行推杆(5)上，内活塞(4)位于内活塞上弹簧(6)和内活塞下弹簧(7)之间；内活塞壳体(3)上设有气孔(31)；内活塞上弹簧(6)的弹力小于内活塞下弹簧(7)的弹力；内活塞(4)的外周与内活塞壳体(3)的内壁之间设有密封圈(41)。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器旁通阀执行器，其特征是：执行推杆(5)与执行器壳体(1)之间通过防护套(51)和密封环(52)构成气体动密封。
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