CN201747413U - 带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

一种带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，包括可调盘组件、涡轮箱、涡轮叶轮、压气机叶轮、压壳和支架体，可调盘组件上设有从动拨叉体和可旋叶片体，涡轮箱内设有涡轮叶轮，压壳内设有压气机叶轮，涡轮叶轮与压气机叶轮同轴设置，支架体设在涡轮箱上，增压器上设有叶片旋动控制装置，叶片旋动控制装置上设有上盖体和下壳体，上盖体上设有真空气嘴和凹槽，下壳体的底部设有导套，导套的上部设有下压紧垫片和上压紧垫片，下壳体内部设有导向缸套，导向缸套内部设有弹簧体，导向缸套的外部设有真空膜片体，导套内设有阀杆体，阀杆体的中下部设有联动轴体，阀杆体上设有限定螺母，联动轴体上设有联动曲柄体，联动曲柄体上设有主动拨叉体。

Description

带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器

技术领域

本实用新型涉及一种可变喷嘴涡轮增压器，尤其是涉及一种带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器是高效、节能、环保型产品，使用涡轮增压的汽油发动机动力性能可提高20％以上，燃油经济性可提高8～15％，使用涡轮增压器的柴油发动机，动力性能可提高20～30％以上，燃油经济性可提高15～20％。因此涡轮增压发动机得到了广泛的应用。随着国家对汽车排放法规的日益重视、国家对环保车辆的激励政策的制定以及消费者对车辆动力性、燃油经济性的不断提高，涡轮增压器在我国汽车行业中的地位日益突显。

随着我国排放法规愈来愈高，汽车尾气排放标准从国II提升到国III、再提升到国IV、国V，特别是提升到国V标准后，普通放气阀增压器已不能够满足发动机要求。随着增压程度的增高，柴油机的瞬态响应性能问题表现的更为突出，特别是乘用车发动机工况变化频繁，以往的普通增压器只有在设计点能够更好改善发动机性能，特别是发动机排放水平。以往的放气阀增压器能够改善发动机低速工况的性能和发动机排放水平。但均不能满足日益严格的发动机全工况的排放要求。可变喷嘴涡轮增压技术能够在发动机宽广的转速范围内，使增压器均处于获得最佳的增压匹配，且能够提高发动机的启动响应性，可变喷嘴涡轮增压器已经成为发动机增压技术的一项最新技术成果，也是发动机满足国V排放标准最关键的技术之一。

可变喷嘴涡轮增压器，其最为关键技术是如何保证在增压器的使用寿命内能够对可旋叶片体进行调节，提高增压器使用寿命和可靠性，优化增压器的产品性能。这要求发动机和增压器的设计者们要不断优化创新产品结构，为市场提供满足国家和社会需求的高性能增压器。

发明内容

本发明克服了上述增压器所存在的缺点，提供了一种带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，通过对叶片旋动控制装置抽取真空，利用内外压力差带动阀杆体运动，进而带动可旋叶片体进行可持续变化，不同发动机工况下，调整叶片旋动控制装置内的真空压力值来改变可调叶片体旋开度的大小，精确控制发动机在各个工况下的增压压力，达到提高发动机低速扭矩，提高加速响应性和高速燃油经济性。

本实用新型的上述技术问题主要通过下述技术方案得以解决：一种带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，包括可调盘组件、涡轮箱、涡轮叶轮、压气机叶轮、压壳和支架体，可调盘组件上设置有从动拨叉体和可旋叶片体，涡轮箱内设置有涡轮叶轮，压壳内设置有压气机叶轮，涡轮叶轮与压气机叶轮同轴设置，支架体设置在涡轮箱上，增压器上设置有叶片旋动控制装置，叶片旋动控制装置上设置有上盖体和下壳体，上盖体上设置有真空气嘴，上盖体上设置有凹槽，下壳体的底部设置有导套，导套的上部设置有下压紧垫片和上压紧垫片，下壳体的内部设置有导向缸套，导向缸套的内部设有弹簧体，导向缸套的外部设置有真空膜片体，导套内设置有阀杆体，阀杆体的中下部设置有联动轴体，阀杆体上设置有限定螺母，联动轴体上设置有联动曲柄体，联动曲柄体上设置有主动拨叉体；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的真空膜片体的底部与导向缸套的底部设置在上压紧垫片和下压紧垫片之间；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的真空膜片体的周边设置在上盖体的周边和下壳体的周边之间；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的弹簧体的内径与上盖体的凹槽相匹配；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的弹簧体的外径与导向缸套相匹配；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的真空膜片体与导向缸套相匹配；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的阀杆体与联动轴体相匹配；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的联动轴体与联动曲柄体相匹配；

作为优选，带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器的主动拨叉体与从动拨叉体相匹配。

通过以上叙述，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1.通过叶片旋动控制装置的设置，利用叶片旋动控制装置的上盖体和真空膜片体之间形成的真空压力与下壳体和真空膜片体形成的大气压力之间的压力差，带动阀杆体运动，从而对可旋叶片的旋转角度进行控制，提高增压器可靠性，优化增压器的产品性能，延长了增压器的使用寿命；2.联动曲柄体调整机构，通过联动轴体两侧的限位螺母对叶片旋动控制装置初始预紧力进行调节，其调整简洁方便，可根据工况来随时调整预紧力的大小，以确保叶片旋动控制装置在接近可旋叶片体初始位置时能够有足够的回弹力来保证可旋叶片体复位；3.通过对叶片旋动控制装置抽取真空，利用内外压力差带动阀杆体运动，进而带动可旋叶片体进行可持续变化，不同发动机工况下，调整叶片旋动控制装置内的真空压力值来改变可调叶片体旋开度的大小，精确控制发动机在各个工况下的增压压力，满足了提高发动机低速扭矩的要求，提高了发动机的加速响应性和高速燃油经济性，节约了能源，有利降低排放、保护环境；4.本实用新型结构简单，制作成本低廉，节约了能源，产品的可靠性能好，有利于推广及应用。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型整体结构示意图；

图3是本实用新型局部放大结构示意图；

图4是本实用新型叶片旋动控制装置局部放大结构示意图；

图5是本实用新型叶片旋动控制装置与可调盘组件联接结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

实施例：如图1至5所示，一种带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，包括可调盘组件19、涡轮箱23、涡轮叶轮22、压气机叶轮24、压壳25和支架体26。涡轮箱23内设置有涡轮叶轮22，涡轮叶轮22穿过可调盘组件19设置在涡轮箱23内。压气机叶轮24与涡轮叶轮22同轴设置。压壳25内设置有压气机叶轮24。可调盘组件19上设置有从动拨叉体20和可旋叶片体21。在外力作用下从动拨叉体20带动可旋叶片体21旋转，改变涡轮箱23废气对涡轮叶轮的冲击角度，提高废气的利用率，提高产品的性能。支架体26设置在涡轮箱23上。支架体26的设置，便于在支架体26上限定叶片旋动控制装置1。增压器上设置有叶片旋动控制装置1。通过支架体26，叶片旋动控制装置1可以被限定。叶片旋动控制装置1上设置有上盖体2和下壳体5。上盖体2上设置有真空气嘴3。真空气嘴3的设置，便于对叶片旋动控制装置1抽取真空，改变叶片旋动控制装置1内气体压力，达到对外部构件控制的作用。上盖体2上设置有凹槽4。因对叶片旋动控制装置1内进行抽取真空，上盖体2的内外将会产生压力差，凹槽4的设置，避免因压力差而损坏装置，增强了上盖体2的抗压性。下壳体5的底部设置有导套6。导套6的上部设置有下压紧垫片7和上压紧垫片8。下壳体5的内部设置有导向缸套10。导向缸套10的外部设置有真空膜片体9。真空膜片体9的底部与导向缸套10的底部设置在上压紧垫片8和下压紧垫片7之间。真空膜片体9与导向缸套10相匹配。通过上压紧垫片8和下压紧垫片7的设置，真空膜片体9的底部被定型，也对真空膜片体9的底部起到了固定的作用。真空膜片体9的周边设置在上盖体2的周边和下壳体5的周边之间。上盖体2的周边和下壳体5的周边以压紧方式联接。真空膜片体9的周边设置在上盖体2的周边和下壳体5的周边之间，固定了真空膜片体9的周边，使上盖体2与真空膜片体9构成了一个真空腔体12，外界设备通过真空气嘴3对真空腔体12抽取真空。真空膜片体9与下壳体5构成了一个与大气相通的大气腔体13。在真空腔体12与大气腔体13压力差的作用下，实现叶片旋动控制装置1的控制作用。导向缸套10的内部设有弹簧体11。上盖体2与导向缸套10之间设置有弹簧体11。弹簧体11的内径与上盖体2的凹槽4相匹配。弹簧体11的外径与导向缸套10相匹配。弹簧体11的设置，为平衡叶片旋动控制装置1的上盖体2与外界压力起到了调节平衡的作用。导套6内设置有阀杆体14。通过真空腔体12内压力的变化，带动阀杆体14运动。阀杆体14的中下部设置有联动轴体15。阀杆体14与联动轴体15相匹配。联动轴体15的设置，可将阀杆体14产生的运动和力进行传递。阀杆体14上设置有限位螺母16。阀杆体14上联动轴体15的上部和下部设置有限位螺母16。通过限位螺母16的设置，对叶片旋动控制装置1初始预紧力进行调节，调整简洁方便，根据工况可随时调整预紧力的大小，以确保叶片旋动控制装置1在接近可旋叶片体21初始位置时能够有足够的回弹力来保证可旋叶片体21复位。联动轴体15上设置有联动曲柄体17。联动轴体15与联动曲柄体17相匹配。联动曲柄体17上设置有主动拨叉体18。主动拨叉体18的一端限定在联动曲柄体17上，另一端与可调盘组件19的从动拨叉体20相联接。主动拨叉体18与从动拨叉体20相匹配。联动曲柄体17为运动和力的传导体。将阀杆体14运动产生的力通过联动曲柄体47、主动拨叉体18传递给从动拨叉体20，在从动拨叉体20的作用下，带动可旋叶片体21进行旋转，改变发动机涡轮箱23内废气对涡轮叶轮的冲击角度，提高废气的利用率，从而调节压壳25内压气机叶轮24气体的导入量。通过叶片旋动控制装置1的设置，利用叶片旋动控制装置1的上盖体2和真空膜片体9之间形成的真空压力与下壳体5和真空膜片体9形成的大气压力之间的压力差，带动阀杆体14运动，进而带动可旋叶片体21进行可持续变化，不同发动机工况下，调整叶片旋动控制装置1内的真空压力值来改变可调叶片体21旋开度的大小，精确控制发动机在各个工况下的进气压力，满足了提高发动机低速扭矩的要求，提高了发动机的加速响应性和高速燃油经济性，节约了能源。

使用带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器时，将增压器与叶片旋动控制装置1进行组装。通过联动轴体15上部和下部设置的限位螺母16，调整阀杆体14上联动轴体15的位置，弹簧体11具有一定的回弹力，使阀杆体14在弹簧体11回弹力和真空膜片体9之间形成的压力差相平衡，使阀杆体14有确定的位移，即不同的压力差，对应不同的位移点。

在发动机的低速工况阶段，外部抽真空的设备通过真空气嘴3对叶片旋动控制装置1抽取真空，在上盖体2与真空膜片体9形成的真空腔体12内空气压力逐步降低，下壳体5与真空膜片体9形成的的大气腔体13与外界大气相通，在真空膜片体9的上下两侧形成一定的压力差，压力差逐步增大，在真空膜片体9的作用下，导向缸套10向上运动，压缩弹簧体11，带动阀杆体14向上运动，联动轴体15设置在阀杆体14上，伴随阀杆体14一起运动，联动曲柄体17将联动轴体15的运动进行传递，带动主动拨叉体18进行旋转运动。主动拨叉体18与可调盘组件19上的从动拨叉体20相互联接。主动拨叉体18的旋转运动带动从动拨叉体20运动，从而调整可旋叶片体21的旋转角度。在真空腔体12内的压力小到一定值时，真空腔体12内真空度最大的时候，可旋叶片体21之间的开度最小至一合适的位置，发动机废气通过涡轮箱23的后的气流速度最大，涡轮箱23内设置的涡轮叶轮22带动同轴设置的压气机叶轮24旋转，使得进气压力达到所需的数值，使得发动机在低速工况的动力性、燃油经济性以及尾气排放均得到改善，发动机的加速性也得以显著的改善。

在发动机高速工况阶段，外部抽真空的设备通过真空气嘴3释放叶片旋动控制装置1内的真空度，在上盖体2与真空膜片体9形成的真空腔体12内空气压力逐步升高，真空膜片体9的上下两侧的压力差减小，导向缸套10向下运动，阀杆体14依靠弹簧体11的回弹力逐渐向其初始的位置移动，带动阀杆体14向下运动，联动轴体15设置在阀杆体14上，伴随阀杆体14一起运动，联动曲柄体17将联动轴体15的运动进行传递，带动主动拨叉体18进行旋转运动。主动拨叉体18与可调盘组件19上的从动拨叉体20相互联接。主动拨叉体18的旋转运动带动从动拨叉体20运动，从而调整可旋叶片体21的旋转角度。在真空腔体12内的压力大到一定值时，真空腔体12内真空度最小的时候，可旋叶片体21之间的开度最大至一合适的位置，发动机废气通过涡轮箱23的后的气流速度最小，发动机排气压力降低，避免了增压器的涡轮叶轮22和压气机叶轮24超速运转，明显改善燃油经济性，提高了增压器工作可靠性，延长了增压器的使用寿命。

可变喷嘴涡轮增压器上叶片旋动控制装置的设置，使得增压器在发动机整个运行工况内能够进行良好的匹配，提高了发动机燃油经济性、动力性和排放水平，提高增压器可靠性和瞬态响应性，优化增压器的产品性能，延长了增压器的使用寿命。

本实用新型结构简单、合理，安装方便，增压器使用性能好，可靠性高，提高了增压器瞬态响应性，改善发动机的动力性、燃油经济性和排放，节能、环保的要求，有利于推广应用。

Claims (9)

1.一种带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，包括可调盘组件(19)、涡轮箱(23)、涡轮叶轮(22)、压气机叶轮(24)、压壳(25)和支架体(26)，所述的可调盘组件(19)上设置有从动拨叉体(20)和可旋叶片体(21)，所述的涡轮箱(23)内设置有涡轮叶轮(22)，所述的压壳(25)内设置有压气机叶轮(24)，所述的涡轮叶轮(22)与压气机叶轮(24)同轴设置，所述的支架体(26)设置在涡轮箱(23)上，其特征在于：所述的增压器上设置有叶片旋动控制装置(1)，所述的叶片旋动控制装置(1)上设置有上盖体(2)和下壳体(5)，所述的上盖体(2)上设置有真空气嘴(3)，所述的上盖体(2)上设置有凹槽(4)，所述的下壳体(5)的底部设置有导套(6)，所述的导套(6)的上部设置有下压紧垫片(7)和上压紧垫片(8)，所述的下壳体(5)的内部设置有导向缸套(10)，所述的导向缸套(10)的内部设有弹簧体(11)，所述的导向缸套(10)的外部设置有真空膜片体(9)，所述的导套(6)内设置有阀杆体(14)，所述的阀杆体(14)的中下部设置有联动轴体(15)，所述的阀杆体(14)上设置有限定螺母(16)，所述的联动轴体(15)上设置有联动曲柄体(17)，所述的联动曲柄体(17)上设置有主动拨叉体(18)。

2.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的真空膜片体(9)的底部与导向缸套(10)的底部设置在上压紧垫片(8)和下压紧垫片(7)之间。

3.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的真空膜片体(9)的周边设置在上盖体(2)的周边和下壳体(5)的周边之间。

4.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的弹簧体(11)的内径与上盖体(2)的凹槽(4)相匹配。

5.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的弹簧体(11)的外径与导向缸套(10)相匹配。

6.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的真空膜片体(9)与导向缸套(10)相匹配。

7.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的阀杆体(14)与联动轴体(15)相匹配。

8.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的联动轴体(15)与联动曲柄体(17)相匹配。

9.根据权利要求1所述的带有叶片旋动控制装置的可变喷嘴涡轮增压器，其特征在于：所述的主动拨叉体(18)与从动拨叉体(20)相匹配。

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