CN106194405A - 涡轮增压器旁通系统 - Google Patents

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    • F02B37/12—Control of the pumps
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Abstract

本发明属于废气涡轮增压器技术领域，涉及一种涡轮增压器旁通系统，包括蜗壳及连接于蜗壳上的过渡接头，所述蜗壳与过渡接头连接后形成增压器旁通通道，所述过渡接头上开设旁通阀孔，旁通阀孔处安装旁通阀，旁通阀孔连通所述增压器旁通通道。本发明结构简单、紧凑合理、有效降低旁通系统温度，能有效提高增压器蜗壳组件的可靠性，可节省部分材料成本。

Description

涡轮增压器旁通系统
技术领域
本发明属于废气涡轮增压器技术领域，涉及一种涡轮增压器旁通系统。
背景技术
众所周知，废气涡轮增压去器是用于将大气压力增压供给内燃机进气入口的设备。普通增压器基本上包含涡轮机蜗壳及安装在蜗壳内的涡轮，所述蜗壳在发动机排气歧管的下游。涡轮的旋转使安装在同轴的另一端的压叶轮旋转将空气压缩并通过压气机壳收集输送到发动机进气总管。涡轮轴通常由连接涡轮机和压气机的中间壳内的浮动轴承及推力轴承支撑。
旁通阀废气涡轮增压器在蜗壳上设有称为旁通阀系统的旁通通道，以能够控制涡轮增压器的增压压力或者增压器转速。旁通阀门通过压壳出口的压力控制，压壳出口压力超过设定值时打开旁通阀，从而使废气的一些废气绕过涡轮从旁通通道通过。通常旁通阀门打开，废气将通过旁通流到涡轮出口，并与涡轮出口气流一起排到大气。废气旁通阀系统通常由旁通阀、旁通阀孔、旁通阀轴、旁通阀轴套、调节器组件、调节杆及与压壳出口连接的橡皮管组成。
在废气涡轮增压器中，旁通系统可以发动机低速时关闭来提高发动机的低速扭矩，而在发动机高速高负荷时可以通过旁通系统来降低涡轮增压器转速，从而在满足发动机性能的前提下避免增压器超速，从而保护增压器，但是随着发动机低速要求的提高及其气体燃料的应用，要求增压器的旁通流量越来越大。
目前的废气涡轮增压器旁通阀系统中，旁通阀孔都是加工在涡轮壳进口处，旁通系统的废气温度与涡轮入口的温度一致。因此旁通系统的温度很高，这对于需要相对运动的旁通阀轴和衬套来说，在高温下容易产生粘连磨损而失效。因此要在目前的材料制约下提高旁通系统的高温下的可靠性，因此该发明通过废气在蜗壳流道内做功降低温度，从而可以在现有旁通系统材料的情况下降低旁通系统的粘连失效的可能性。从而提高目前旁通阀增压器的可靠性。
目前的废气涡轮增压器旁通系统中，废气直接从进口进入旁通系统中，因此旁通系统的废气温度与蜗壳进口的废气温度一致。对于需要满足更高进气温度的增压器来说，需要用昂贵的高温耐磨材料来满足其使用要求，因此该发明废气在蜗壳流道内做功降低温度，可以在现有旁通系统材料的情况下满足蜗壳进口温度升高的要求及降低旁通系统的粘连失效的可能性。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种涡轮增压器旁通系统，该旁通系统通过利用做功膨胀降低旁通气体温度。
按照本发明的技术方案：一种涡轮增压器旁通系统，包括蜗壳及连接于蜗壳上的过渡接头，其特征在于：所述蜗壳在涡壳型线处与过渡接头连接后形成增压器旁通通道，所述过渡接头内孔形成增压器涡轮出口型线，蜗壳内孔形成增压器涡轮入口型线，所述过渡接头上开设旁通阀孔，旁通阀孔处安装旁通阀，旁通阀孔连通所述增压器旁通通道。
作为本发明的进一步改进，所述旁通阀孔的中心轴线与蜗壳的轴线平行。
作为本发明的进一步改进，所述旁通阀孔中心轴线的延长线与蜗壳轴线的延长线相交。
本发明的技术效果在于：本发明结构简单、紧凑合理、 有效降低旁通系统温度，能有效提高增压器蜗壳组件的可靠性，可节省部分材料成本。
附图说明
图1为本发明第一种实施方式示意图。
图2为本发明第二种实施方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1、2中，包括蜗壳1、过渡接头2、旁通阀3、旁通阀孔4、蜗壳流道5、增压器旁通通道6、增压器涡轮入口型线7、增压器涡轮出口型线8等。
如图1、2所示，本发明是一种涡轮增压器旁通系统，包括蜗壳1及连接于蜗壳1上的过渡接头2，所述蜗壳1在蜗壳型线处与过渡接头2连接后形成增压器旁通通道6，所述过渡接头2上开设旁通阀孔4，旁通阀孔4处安装旁通阀3，旁通阀孔4连通所述增压器旁通通道6。
旁通通道6对应于蜗壳1一端的接口设于蜗壳1喉口上端位置
如图1所示，本发明的第一种实施方式，旁通阀孔4的中心轴线与蜗壳1的轴线平行。
如图2所示，本发明的第二种实施方式，旁通阀孔4中心轴线的延长线与蜗壳1轴线的延长线相交。
过渡接头2内孔形成增压器涡轮出口型线8，蜗壳1内孔形成增压器涡轮入口型线7。
蜗壳1上设置蜗壳流道5。
目前的废气涡轮增压器旁通阀系统中，旁通阀都是安装在蜗壳入口段的，在旁通阀不开时，其温度直接来自于蜗壳的热传导，其热量通过蜗壳进口段传导到旁通阀衬套，然后再传导到旁通阀的轴上，因此导致轴和衬套温度很高，因此容易产生粘着磨损而产生失效。而本发明把旁通阀系统安装到过渡接头上，这可以减少从蜗壳传导过来的热量，而过渡接头的温度相对比蜗壳温度低，从而降低了高温失效的可能性。同时本发明由于旁通阀系统没有安装到蜗壳上，可以使蜗壳设计简单，材料减少，并且蜗壳的热疲劳风险也会降低，从而提高蜗壳的可靠性。对于过渡接头来说，相应增加的结构复杂程度，但是相比蜗壳要简单很多，因此总体材料成本会减少。
目前的废气涡轮增压器旁通阀系统中，旁通阀都是安装在蜗壳入口段的，当旁通阀打开时其温度来自于废气的对流换热，蜗壳入口的废气直接通过旁通通道进入了旁通阀系统，因此此时旁通系统的温度跟蜗壳的温度相当。因此在本发明中，首先通过利用蜗壳1做功过程降低了废气的温度，让温度降低了的废气在进入涡轮后不经过涡轮喉口而旁通到过渡接头2，这样不仅增加了涡轮端的通流能力，而且通过把旁通阀3安装到过渡接头2上来降低热量从蜗壳1传导到旁通阀系统，从而提高旁通系统装置的可靠性。
同时对于本发明来说，为了进一步减小旁通系统的材料温度，可以在过渡接头上通过增加翅片的方式来增加旁通系统的散热面积来降低在旁通系统开启时的温度，这是由于在相同的温度条件下，相同的吸热面积时，如果增加过渡接头的散热面积就可以降低过渡接头的温度，从而减少过渡接头传导到衬套和旁通阀上的温度。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (3)

1.一种涡轮增压器旁通系统，包括蜗壳（1）及连接于蜗壳（1）上的过渡接头（2），其特征在于：所述蜗壳（1）在涡壳型线处与过渡接头（2）连接后形成增压器旁通通道（6），所述过渡接头（2）内孔形成增压器涡轮出口型线（8），蜗壳（1）内孔形成增压器涡轮入口型线（7），所述过渡接头（2）上开设旁通阀孔（4），旁通阀孔（4）处安装旁通阀（3），旁通阀孔（4）连通所述增压器旁通通道（6）。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器旁通系统，其特征在于：所述旁通阀孔（4）的中心轴线与蜗壳（1）的轴线平行。
3.如权利要求1所述的涡轮增压器旁通系统，其特征在于：所述旁通阀孔（4）中心轴线的延长线与蜗壳（1）轴线的延长线相交。
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