CN109505696A - 一种自动调节式涡轮增压机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车排气领域，具体涉及一种自动调节式涡轮增压机，发动机排出的废气从进气管进入环形气流道，废气的惯性冲力推动排风扇旋转，产生负压加快废气的进气速度；排风扇旋转带动一号弹簧旋转，废气越多冲力越大；随着废气量的多少，辅助单元与一号弹簧的配合使转动板旋转调节进气管与环形气流道连通一端口径的大小；废气量增多，进气管与环形气流道连通一端口径变大；废气减少，进气管与环形气流道连通一端口径变小，废气流速增大，废气压力增大；废气进入环形气流道，废气的冲力推动涡轮叶片，废气最终从出气口排出。

Description

一种自动调节式涡轮增压机
技术领域
本发明属于汽车排气领域，具体涉及一种自动调节式涡轮增压机。
背景技术
现有的涡轮增压器用于与发动机连接，其利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。现有的涡轮增压器普遍存在涡轮迟滞现象、发动机动力输出非线性、低转速时增压效果不明显。
现有技术中也出现了许多涡轮增压机，如申请号为2016101625729的一项中国专利公开的一种可变截面的涡轮增压器，该增压机结构复杂，低转速时增压不明显，用导流环的运动控制涡轮的排气截面，导流环由环形构成，控制装置采用齿轮和齿条的传动来进行控制，控制迟缓，不能及时调整涡轮的排气截面，增压迟滞，使得该技术方案受到限制。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，以解决增压机结构复杂，低转速时增压不明显，增压迟滞的问题，本发明提出了一种自动调节式涡轮增压机，该自动调节式涡轮增压机适于与发动机未示出连接。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种自动调节式涡轮增压机，包括涡轮壳、进气管和涡轮叶片；所述涡轮叶片与涡轮壳侧壁转动连接；所述涡轮壳一侧设有出气口；所述进气管设于涡轮壳顶部，进气管与涡轮壳连通，进气管内壁设有弧形槽；所述弧形槽为三个，弧形槽均匀分布于同一圆周上；所述进气管设有转轮、排风扇、一号弹簧、转动板和辅助单元；所述转轮设于进气管的入口端，转轮通过四根钢性绳与进气管侧壁固定连接；所述排风扇通过固定轴与转轮中心转动连接；所述一号弹簧一端穿过转轮中心与固定轴固定连接，一号弹簧另一端与两根钢性绳一端固定连接，排风扇旋转带动一号弹簧旋转；所述转动板为两个，转动板一端与进气管侧壁铰接，转动板通过钢性绳与一号弹簧固定连接；所述辅助单元为三个，辅助单元固定安装在弧形槽内，辅助单元包括齿轮、齿条、二号板、三号板、滑动槽和凸起；所述滑动槽为三个，滑动槽顶部设有通孔，滑动槽内设有凸起；所述凸起与滑动槽侧壁滑动连接，凸起通过弹簧与滑动槽内顶壁固定连接；所述齿轮为三个，齿轮通过固定轴与弧形槽侧壁转动连接，齿轮通过钢性绳穿过滑动槽通孔与凸起固定连接；所述齿条设于齿轮与弧形槽侧壁中间，齿条通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，齿条一端与二号板一端铰接；所述二号板通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，二号板通过弹簧与三号板固定连接；所述三号板通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，三号板一侧通过弹簧与进气管侧壁固定连接。
工作时，发动机排出的废气从进气管进入涡轮壳，箭头方向为废气流动方向，废气的惯性冲力推动排风扇旋转，产生负压加快废气的进气速度；排风扇旋转带动一号弹簧旋转，废气越多冲力越大；废气冲力推动三号板转动，使三号板上的两个弹簧压缩，弹簧挤压二号板，使二号板小幅度转动带动齿条转动，齿条转动拨动齿轮旋转，钢性绳缠绕于齿轮上，钢性绳拉拽凸起向环形槽内滑动；当废气冲力小时，凸起与一号弹簧接触，一号弹簧旋转与凸起啮合，一号弹簧在凸起阻挡下不可回弹，一号弹簧靠近进气管入口一端压缩，一号弹簧另一端拉伸，一号弹簧拉拽钢性绳使转动板朝进气管中间转动，进气管出口端口径变小；当废气冲力大时，凸起滑动到不与一号弹簧接触，一号弹簧回弹，转动板向进气管侧壁转动，进气管与涡轮壳连通一端口径变大；随着废气量的多少，转动板旋转调节进气管与涡轮壳连通一端口径的大小；废气量增多，进气管与涡轮壳连通一端口径变大；废气减少，进气管与涡轮壳连通一端口径变小，废气流速增大，废气推力增大；废气进入涡轮壳，废气的冲力推动涡轮叶片旋转，废气最终从出气口排出。
优选的，所述凸起呈直角，凸起呈直角一侧朝进气管入口端。工作时，一号弹簧旋转，废气量较少时，一号弹簧卡在凸起直角面内，一号弹簧与凸起的直角面接触面积小于弧形面凸起的接触面积，减小了一号弹簧旋转时的磨损，增加了一号弹簧的使用寿命。
优选的，所述一号弹簧包括弹簧段和矩形气囊；所述弹簧段与矩形气囊交替连接。矩形气囊在一号弹簧压缩和拉伸过程中起缓冲作用，增加了一号弹簧的拉伸限度，增加了一号弹簧的使用寿命，提高了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
优选的，所述弹簧段为中空设置，弹簧段上设有通孔，弹簧段与矩形气囊内部连通，矩形气囊内的气体可通过弹簧段上的通孔排出。工作时，废气进入进气管，废气中的灰尘落在凸起上，一号弹簧旋转容易与凸起上的灰尘摩擦，容易损坏一号弹簧，减少一号弹簧的使用寿命；一号弹簧压缩时，矩形气囊中的气体从弹簧段通孔排出，排出的气体将凸起上的灰尘吹开，增加一号弹簧的使用寿命，提高了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
优选的，所述齿条上设有齿块；所述齿块由橡胶制成，橡胶材质的齿块可防止齿轮与齿块卡死。工作时，齿块与齿轮啮合，废气进入进气管，灰尘落在齿块上，齿轮旋转容易与齿块卡死，橡胶材质的齿块可防止齿轮旋转时与齿块卡死，损坏零部件，提高了自动调节式涡轮增压机的使用寿命，增加了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种自动调节式涡轮增压机，废气冲力推动三号板转动使三号弹簧和四号弹簧压缩，三号弹簧挤压二号板，二号板转动带动齿条转动，齿条转动与齿轮啮合，拨动齿轮旋转，钢性绳缠绕于齿轮上，钢性绳拉拽凸起向环形槽内滑动，当废气推力足够大时，凸起滑动到不与一号弹簧接触，一号弹簧回弹，转动板向进气管侧壁转动，进气管与涡轮壳连通一端口径变大；随着废气量的多少，转动板旋转调节进气管与涡轮壳连通一端口径的大小。
2.本发明所述的一种自动调节式涡轮增压机，一号弹簧由弹簧段与矩形气囊交替连接而成，矩形气囊在一号弹簧压缩和拉伸过程中起缓冲作用，增加了一号弹簧的拉伸限度，提高了一号弹簧的使用寿命，提高了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
3.本发明所述的一种自动调节式涡轮增压机，弹簧段为中空设置，弹簧段上设有通孔，弹簧段与矩形气囊内部连通，矩形气囊内的气体可通过弹簧段上的通孔排出，一号弹簧压缩时，矩形气囊中的气体从弹簧段通孔排出，排出的气体将凸起上的灰尘吹开，减少一号弹簧的磨损，提高了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明正常工作后的主视图；
图3是图1中A处的局部放大图；
图4是图1中B处的局部放大图；
图5是图1中C-C的剖视图；
图中：涡轮壳1、进气管2、转轮21、排风扇22、一号弹簧23、弹簧段231、矩形气囊232、转动板24、辅助单元25、齿轮251、齿条252、二号板253、三号板254、滑动槽255、凸起257、出气口3和涡轮叶片4。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示,本发明所述的一种自动调节式涡轮增压机，包括涡轮壳1、进气管2和涡轮叶片4；所述涡轮叶片4与涡轮壳1侧壁转动连接；所述涡轮壳1一侧设有出气口3；所述进气管2设于涡轮壳1顶部，进气管2与涡轮壳1连通，进气管2内壁设有弧形槽；所述弧形槽为三个，弧形槽均匀分布于同一圆周上；所述进气管2设有转轮21、排风扇22、一号弹簧23、转动板24和辅助单元25；所述转轮21设于进气管2的入口端，转轮21通过四根钢性绳与进气管2侧壁固定连接；所述排风扇22通过固定轴与转轮21中心转动连接；所述一号弹簧23一端穿过转轮21中心与固定轴固定连接，一号弹簧23另一端与两根钢性绳一端固定连接，排风扇22旋转带动一号弹簧23旋转；所述转动板24为两个，转动板24对称安装在进气管2侧壁，转动板24一端与进气管2侧壁铰接，转动板24另一端通过钢性绳与一号弹簧23固定连接；所述辅助单元25为三个，辅助单元25固定安装在弧形槽内，辅助单元25包括齿轮251、齿条252、二号板253、三号板254、滑动槽255和凸起257；所述滑动槽255为三个，滑动槽255顶部设有通孔；所述凸起257与滑动槽255侧壁滑动连接，凸起257通过弹簧与滑动槽255内顶壁固定连接；所述齿轮251为三个，齿轮251通过固定轴与弧形槽侧壁转动连接，齿轮251通过钢性绳穿过滑动槽255通孔与凸起257固定连接；所述齿条252设于齿轮251与弧形槽侧壁中间，齿条252通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，齿条252一端与二号板253一端铰接；所述二号板253通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，二号板253通过弹簧与三号板254固定连接；所述三号板254通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，三号板254一侧通过弹簧与进气管2侧壁固定连接。
工作时，发动机排出的废气从进气管2进入涡轮壳1，箭头方向为废气流动方向，废气的惯性冲力推动排风扇22旋转，产生负压加快废气的进气速度；排风扇22旋转带动一号弹簧23旋转，废气越多冲力越大；废气冲力推动三号板254转动，使三号板上的两个弹簧压缩，弹簧挤压二号板253，使二号板253小幅度转动带动齿条252转动，齿条252转动与齿轮251啮合，拨动齿轮251旋转，钢性绳缠绕于齿轮251上，钢性绳拉拽凸起257向环形槽内滑动；当废气冲力小时，凸起257与一号弹簧23接触，一号弹簧23旋转与凸起257啮合，一号弹簧23在凸起257阻挡下不可回弹，一号弹簧23靠近进气管2入口一端压缩，一号弹簧23另一端拉伸，一号弹簧23拉拽钢性绳使转动板24朝进气管2中间转动，进气管2出口端口径变小；当废气冲力大时，凸起257滑动到不与一号弹簧23接触，一号弹簧23回弹，转动板24向进气管2侧壁转动，进气管2与涡轮壳1连通一端口径变大；随着废气量的多少，转动板24旋转调节进气管2与涡轮壳1连通一端口径的大小；废气量增多，进气管2与涡轮壳1连通一端口径变大；废气减少，进气管2与涡轮壳1连通一端口径变小，废气流速增大，废气推力增大；废气进入涡轮壳1，废气的冲力推动涡轮叶片4旋转，废气最终从出气口3排出。
作为本发明的一种实施方式，所述凸起257呈直角，凸起257直角面一侧朝进气管2入口端。工作时，一号弹簧23旋转废气量较少时，一号弹簧23卡在凸起257直角面内，一号弹簧23与凸起257直角面接触面积小于一号弹簧23与弧形面凸起257的接触面积，减小了一号弹簧23的磨损，增加了一号弹簧23的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述一号弹簧23包括弹簧段231和矩形气囊232；所述弹簧段231与矩形气囊232交替连接。矩形气囊232在一号弹簧23压缩和拉伸过程中起缓冲作用，增加了一号弹簧23的拉伸限度，增加了一号弹簧23的使用寿命，提高了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
作为本发明的一种实施方式，所述弹簧段231为中空设置，弹簧段231上设有通孔，弹簧段231与矩形气囊232内部连通，矩形气囊232内的气体可通过弹簧段231上的通孔排出。工作时，废气进入进气管2，废气中的灰尘落在凸起257上，一号弹簧23旋转容易与凸起257上的灰尘摩擦，容易损坏一号弹簧23，减少一号弹簧23使用寿命；一号弹簧23压缩时，矩形气囊232中的气体从弹簧段231通孔排出，排出的气体将凸起257上的灰尘吹开，增加一号弹簧23的使用寿命，提高了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
作为本发明的一种实施方式，所述齿条252上设有齿块；所述齿块由橡胶制成，橡胶材质的齿块可防止齿轮251与齿块卡死。工作时，齿块与齿轮251啮合，废气进入进气管2，灰尘落在齿块上，齿轮251旋转容易与齿块卡死，橡胶材质的齿块可防止齿轮251旋转时与齿块卡死，损坏零部件，提高了自动调节式涡轮增压机的使用寿命，增加了自动调节式涡轮增压机的增压效果。
总工作时，发动机排出的废气从进气管2进入涡轮壳1，箭头方向为废气流动方向，废气的惯性冲力推动排风扇22旋转，产生负压加快废气的进气速度；排风扇22旋转带动一号弹簧23旋转，废气越多冲力越大；废气冲力推动三号板254转动，使三号板上的两个弹簧压缩，弹簧挤压二号板253，使二号板253小幅度转动带动齿条252转动，齿条252转动拨动齿轮251旋转，钢性绳缠绕于齿轮251上，钢性绳拉拽凸起257向环形槽内滑动；当废气冲力小时，凸起257与一号弹簧23接触，一号弹簧23旋转与凸起257啮合，一号弹簧23在凸起257阻挡下不可回弹，一号弹簧23靠近进气管2入口一端压缩，一号弹簧23另一端拉伸，一号弹簧23拉拽钢性绳使转动板24朝进气管2中间转动，进气管2出口端口径变小；当废气冲力大时，凸起257滑动到不与一号弹簧23接触，一号弹簧23回弹，转动板24向进气管2侧壁转动，进气管2与涡轮壳1连通一端口径变大；随着废气量的多少，转动板24旋转调节进气管2与涡轮壳1连通一端口径的大小；废气量增多，进气管2与涡轮壳1连通一端口径变大；废气减少，进气管2与涡轮壳1连通一端口径变小，废气流速增大，废气推力增大；废气进入涡轮壳1，废气的冲力推动涡轮叶片4旋转，废气最终从出气口3排出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种自动调节式涡轮增压机，其特征在于：包括涡轮壳(1)、进气管(2)和涡轮叶片(4)；所述涡轮叶片(4)与涡轮壳(1)侧壁转动连接；所述涡轮壳(1)一侧设有出气口(3)；所述进气管(2)设于涡轮壳(1)顶部，进气管(2)与涡轮壳(1)连通，进气管(2)内壁设有弧形槽；所述弧形槽为三个，弧形槽均匀分布于同一圆周上；所述进气管(2)设有转轮(21)、排风扇(22)、一号弹簧(23)、转动板(24)和辅助单元(25)；所述转轮(21)设于进气管(2)的入口端，转轮(21)通过四根钢性绳与进气管(2)侧壁固定连接；所述排风扇(22)通过固定轴与转轮(21)中心转动连接；所述一号弹簧(23)一端穿过转轮(21)中心与固定轴固定连接，一号弹簧(23)另一端与两根钢性绳一端固定连接，排风扇(22)旋转带动一号弹簧(23)旋转；所述转动板(24)为两个，转动板(24)一端与进气管(2)侧壁铰接，转动板(24)通过钢性绳与一号弹簧(23)固定连接；所述辅助单元(25)为三个，辅助单元(25)固定安装在弧形槽内，辅助单元(25)包括齿轮(251)、齿条(252)、二号板(253)、三号板(254)、滑动槽(255)和凸起(257)；所述滑动槽(255)为三个，滑动槽(255)顶部设有通孔，滑动槽(255)内设有凸起(257)；所述凸起(257)与滑动槽(255)侧壁滑动连接，凸起(257)通过弹簧与滑动槽(255)内顶壁固定连接；所述齿轮(251)为三个，齿轮(251)通过固定轴与弧形槽侧壁转动连接，齿轮(251)通过钢性绳穿过滑动槽(255)通孔与凸起(257)固定连接；所述齿条(252)设于齿轮(251)与弧形槽侧壁中间，齿条(252)通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，齿条(252)一端与二号板(253)一端铰接；所述二号板(253)通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，二号板(253)通过弹簧与三号板(254)固定连接；所述三号板(254)通过固定板的转轴与弧形槽侧壁铰接，三号板(254)一侧通过弹簧与进气管(2)侧壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节式涡轮增压机，其特征在于：所述凸起(257)一侧为直角面，凸起(257)直角面一侧朝进气管(2)入口端。
3.根据权利要求1所述的一种自动调节式涡轮增压机，其特征在于：所述一号弹簧(23)包括弹簧段(231)和矩形气囊(232)；所述一号弹簧(23)由弹簧段(231)和矩形气囊(232)交替连接而成。
4.根据权利要求3所述的一种自动调节式涡轮增压机，其特征在于：所述弹簧段(231)为中空设置，弹簧段(231)上设有通孔，弹簧段(231)与矩形气囊(232)内部连通，矩形气囊(232)内的气体可通过弹簧段(231)上的通孔排出。
5.根据权利要求1所述的一种自动调节式涡轮增压机，其特征在于：所述齿条(252)上设有齿块；所述齿块由橡胶制成，橡胶材质的齿块可防止齿轮(251)与齿块卡死。
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