CN105545383A - 一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱 - Google Patents

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田伟
王振彪
王秀娟
程振宇
郝晓静
吉建波
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China North Engine Research Institute Tianjin
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    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Abstract

本发明提供了一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱，包括涡轮箱壳体、阀芯、阀轴和曲柄；涡轮箱壳体上设有涡轮箱出口、阀孔和连接螺栓孔；阀轴与涡轮箱壳体转动连接，阀轴的一端与阀芯固定连接，另一端与曲柄固定连接；阀芯与阀轴相垂直，阀芯的压力面封堵住阀孔。本发明所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱，结构紧凑；由于压力面与阀孔之间形成的流通面积变化程度平缓，调节精度高；由于压力面的特殊轮廓，气体沿压力面流过时气流更顺畅，所成的漩涡少，有利于提高二级增压系统下游涡轮的废气能量利用率。

Description

一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱
技术领域
本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种带有偏置调节阀的涡轮箱。
背景技术
随着内燃机的功率密度的提升和转速范围的拓展、以及用途的多样化，追求以燃油经济性、动态响应性等为目的的全工况性能匹配，对增压系统提出全新要求，根据车辆使用特性和时间任务剖面，通过调节阀切换实现增压参数改变的可调增压系统，成为研究热点。以二级增压为代表的可调增压系统，不仅可以满足发动机的设计工况，还能适应变工况和不同使用环境工作要求，对拓宽发动机最佳燃油经济性区域、提高实际使用性能有着重要影响。
二级增压系统中，偏置调节阀是一个关键部件，对实现增压系统内高、低压级涡轮的能量精确分配，随发动机不同工况的压比调节、全工况匹配起到关键作用。
一般的偏置调节阀阀芯没有经过特殊设计，多采用平板结构。气体流过平板阀芯后，由于流通面积的突然变化，阀芯周边存在低速区和漩涡，降低了进入下游涡轮的能量利用率。
对于二级增压系统调节阀，希望其具有的流量特性呈线性，易于调节：在小开度时，流量小，流量的变化也小，调节平稳缓和；在大开度时，流量大，流量的变化也大，调节灵敏有效，有利于二级增压系统高、低压级涡轮的能量精确分配，但平板阀芯结构的偏置调节阀不能满足这种要求，调节精度差；而且，阀芯周边存在低速区和漩涡，不利于提高二级增压系统下游涡轮的废气能量利用率。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱，以满足线性流量特性、提高调节精度、减小流动损失。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱，包括涡轮箱壳体、阀芯、阀轴和曲柄；涡轮箱壳体上设有涡轮箱出口、阀孔和连接螺栓孔；阀轴与涡轮箱壳体转动连接，阀轴的一端与阀芯固定连接，另一端与曲柄固定连接；阀芯与阀轴相垂直，阀芯的压力面封堵住阀孔。
进一步，所述压力面纵截面的轮廓线为抛物线。
进一步，所述阀轴与涡轮箱壳体的连接位置设在阀孔远离涡轮箱出口的一侧。
进一步，述阀轴与阀芯远离涡轮箱出口的一侧固定连接。
相对于现有技术，本发明所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱具有以下优势：
本发明所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱，结构紧凑；开闭阀芯时，由于压力面与阀孔之间形成的流通面积变化程度平缓，因此调节精度高；由于压力面的特殊轮廓，气体沿压力面流过时气流更顺畅，所成的漩涡少，有利于提高二级增压系统下游涡轮的废气能量利用率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱的主视图；
图2为本发明实施例所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱主视图中A-A面的剖视图。
附图标记说明：
1-涡轮箱壳体；2-阀芯；3-阀轴；4-曲柄；5-涡轮箱出口；6-接螺栓孔；7-阀孔；8-压力面。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、2，本发明提出一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱，包括涡轮箱壳体1、阀芯2、阀轴3和曲柄4；涡轮箱壳体1上设有涡轮箱出口5、阀孔7和连接螺栓孔6；阀轴3与涡轮箱壳体1转动连接，阀轴3的一端与阀芯2固定连接，另一端与曲柄4固定连接；阀芯2与阀轴3相垂直，阀芯2的压力面8封堵住阀孔7。
上述压力面8纵截面的轮廓线为抛物线。
上述阀轴3与涡轮箱壳体1的连接位置设在阀孔7远离涡轮箱出口5的一侧。
上述阀轴3与阀芯2远离涡轮箱出口5的一侧固定连接。
本发明在相同的开度范围内，由于阀芯2上的压力面8为抛物线型面，其与阀孔7之间形成的流通面积的变化程度相对于平板型压力面平缓，所以本发明具有更高的调节精度。另一方面，本发明的阀芯2在不同的打开角度时，气体均能够沿着抛物线型面的压力面8流过，气流更加顺畅，所形成的漩涡少，有利于提高二级增压系统下游涡轮的废弃能量利用率。最后，由于本发明将偏置调节阀与涡轮箱壳体1集成于一体，相对于现有装置的结构更加紧凑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带有偏置异形调节阀的涡轮箱，其特征在于：包括涡轮箱壳体(1)、阀芯(2)、阀轴(3)和曲柄(4)；涡轮箱壳体(1)上设有涡轮箱出口(5)、阀孔(7)和连接螺栓孔(6)；阀轴(3)与涡轮箱壳体(1)转动连接，阀轴(3)的一端与阀芯(2)固定连接，另一端与曲柄(4)固定连接；阀芯(2)与阀轴(3)相垂直，阀芯(2)的压力面(8)封堵住阀孔(7)。
2.根据权利要求1所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱，其特征在于：所述压力面(8)纵截面的轮廓线为抛物线。
3.根据权利要求1所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱，其特征在于：所述阀轴(3)与涡轮箱壳体(1)的连接位置设在阀孔(7)远离涡轮箱出口(5)的一侧。
4.根据权利要求1所述的带有偏置异形调节阀的涡轮箱，其特征在于：所述阀轴(3)与阀芯(2)远离涡轮箱出口(5)的一侧固定连接。
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