CN207813733U - 一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器 - Google Patents

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黄越杏
殷志雄
杨闯
袁经煌
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Abstract

本实用新型公开了一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，包括低压级蜗壳、高压级蜗壳、中间连接体、高压级压气机、低压级压气机、废气节流阀、高压废气节流阀和进气节流阀。本实用新型通过发动机控制单元的调节，低速阶段由低压级增压器提供增压压力，中速阶段有二级增压器同步工作，高速阶段由高压级增压器提供增压压力，这样一来，低速阶段的涡轮迟滞现象得到解决，发动机提速阶段有双增压压力调节，发动机性能得于提高。

Description

一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是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。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压器已经普及到许多类型的汽车上，它弥补了一些自然吸气式发动机的先天不足，使发动机在不改变排气量的情况下可以提高输出功率30％以上。因此许多汽车制造公司都采用这种增压技术来改进发动机的输出功率，藉以实现轿车的高性能化。最常见的发动机增压系统有机械增压与废气涡轮增压两种，由于布置结构简单，性能优越，废气涡轮增压器被广泛使用。
单涡轮单涡管的废气涡轮增压器有着涡轮迟滞现象、增压压力不足等固有缺陷，现有技术中可变截面增压器(VGT)被广泛使用，VGT能改善涡轮迟滞现象，但增压压力有限，不能进一步提高发动机性能。为了最大限度提升发动机性能，高端轿车企业已经开发了二级增压器，即通过两个增压器并联工作，在不改变发动机排量的情况下，极大程度的提供发动机输出性能。但双增压器的结构复杂，不容易布置，未能广泛应用。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提出了一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，包括低压级蜗壳、高压级蜗壳、中间连接体、高压级压气机、低压级压气机、废气节流阀、高压废气节流阀和进气节流阀，所述低压级蜗壳通过螺栓与所述高压级蜗壳连接，低压级蜗壳的废气旁通管与高压级蜗壳的废气出气管通过螺栓连接，低压级蜗壳的进气口与高压级蜗壳的进气支管通过螺栓连接；所述废气节流阀通过螺栓装配在高压级蜗壳的废气进气管上；所述中间连接体通过螺栓与高压级蜗壳连接；所述高压级压气机通过螺栓与中间连接体连接，该高压级压气机内部设有高压级进气叶轮；所述高压废气节流阀通过螺栓装配在高压级蜗壳上，所述高压废气节流阀通过螺栓还装配在低压级压气机上，所述高压级压气机通过螺栓与低压级压气机连接，所述废气节流阀、高压废气节流阀、进气节流阀的开度由发动机的控制单元控制连接。
进一步地，所述低压级蜗壳内部装有低压级废气涡轮，低压级蜗壳与高压级蜗壳之间压装有低压级废气挡板，且该高压级废气涡轮装配在高压级蜗壳内。
进一步地，所述中间连接体内有润滑油腔和冷却水腔，中间连接体内部压装有双轴承，所述双轴承的外轴承端两侧压装有轴承止推环和轴承油环压装在双轴承，所述双轴承的内轴承端两侧对应装配有两个轴承挡油环。所述高压级蜗壳的高压级废气涡轮和高压级进气叶轮分别通过内孔螺纹连接在双轴承的内轴承两端。
进一步地，所述高压级压气机与中间连接体之间安装有高压级进气挡板，所述高压级蜗壳与中间连接体之间安装有高压级废气挡板。
进一步地，所述双轴承内孔上装配有增压器轴，该增压器轴通过两端的增压器轴止推片固定装配在双轴承上；所述增压器轴外侧通过螺母装配设有低压级进气叶轮，该增压器轴上还设有用于固定低压级进气叶轮的装配位置的低压级进气叶轮档环。
进一步地，所述低压级废气涡轮通过焊接方式固定在增压器轴外侧，且所述增压器轴上设有用于固定低压级废气涡轮的装配位置的低压级废气涡轮档环。
与现有技术相比，本实用新型通过发动机控制单元的调节，低速阶段由低压级增压器提供增压压力，中速阶段有二级增压器同步工作，高速阶段由高压级增压器提供增压压力，这样一来，低速阶段的涡轮迟滞现象得到解决，发动机提速阶段有双增压压力调节，发动机性能得于提高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的结构爆炸图；
图3为本实用新型的内部结构示意图；
图4为本实用新型的节流阀示意图；
图5为本实用新型的系统控制示意图。
其中：1.低压级蜗壳；2.高压级蜗壳；3.中间连接体；4.高压级压气机；5.低压级压气机；6.废气节流阀；7.高压废气节流阀；8.进气节流阀；9.低压级废气涡轮；10.低压级废气挡板； 11.低压级进气挡板；12.高压级废气涡轮；13.高压级进气叶轮； 14.低压级进气叶轮；15.低压级进气叶轮档环；16.高压级进气挡板；17.轴承止推环；18.高压级废气挡板；19.增压器轴；20. 双轴承；21.轴承油环；22.轴承挡油环；23.低压级废气涡轮档环；24.节流阀叶片；25.增压器轴齿推片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。
参照图1，本实用新型的技术方案主要包括低压级蜗壳1、高压级蜗壳2、中间连接体3、高压级压气机4、低压级压气机5、废气节流阀6、高压废气节流阀7、进气节流阀8等部分组成。
参照图2，低压级蜗壳1通过螺栓与高压级蜗壳2连接，低压级废气涡轮9装配在低压级蜗壳1内，低压级废气挡板10压装在低压级蜗壳1与高压级蜗壳2中间。
低压级蜗壳1的废气旁通管与高压级蜗壳2的废气出气管通过螺栓连接，低压级蜗壳1的进气口与高压级蜗壳2的进气支管通过螺栓连接。
废气节流阀6通过螺栓装配在高压级蜗壳2的废气进气管上。中间连接体3通过螺栓与高压级蜗壳2连接，高压级废气涡轮 12装配在高压级蜗壳2内。高压级压气机4通过螺栓与中间连接体3连接，高压级进气叶轮13装配在高压级压气机4内。高压废气节流阀7通过螺栓装配在高压级蜗壳2上，进气节流阀7 通过螺栓装配在低压级压气机5上。高压级压气机4通过螺栓与低压级压气机5连接，低压级进气叶轮14装配在低压级压气机 5内，低压级进气挡板11压装在高压级压气机4与低压级压气机5中间。
参照图3，中间连接体3内有润滑油腔和冷却水腔，双轴承 20压装在中间连接体3内，轴承止推环17、轴承油环21压装在双轴承20的外轴承端两侧，两个轴承挡油环22分别装配在双轴承20的内轴承端两侧；
高压级进气挡板16压装在高压级压气机4与中间连接体3之间、轴承止推环17外侧；高压级废气挡板18压装在高压级蜗壳 2与中间连接体3之间、轴承油环21外侧。
高压级废气涡轮12、高压级进气叶轮13分别通过内孔螺纹连接在双轴承20的内轴承两端。
增压器轴19装配在双轴承20内孔上，通过两端的增压器轴止推片25固定装配。
低压级进气叶轮14通过螺母装配在增压器轴19外侧，低压级进气叶轮档环15装配在增压器轴19上，低压级进气叶轮档环 15主要用于固定低压级进气叶轮14的装配位置；
低压级废气涡轮9通过焊接方式固定在增压器轴19外侧，低压级废气涡轮档环23装配在增压器轴19上，用以固定低压级废气涡轮9的装配位置；
参照图4，废气节流阀6、高压废气节流阀7、进气节流阀8 采用同样的结构，通过真空控制阀来调节节流阀叶片24的角度，控制气体流量。
参照图5，废气节流阀6、高压废气节流阀7、进气节流阀8 的开度由发动机控制单元(ECU)控制。在发动机低速阶段，通过废气节流阀6的调节，发动机废弃全部进入低压级蜗壳1，同时进气节流阀8调节进气流量全部由低压级压气机5旁通管进入发动机，即仅有低压级增压器进行工作；在发动机中速阶段，通过废气节流阀6、高压废气节流阀7、进气节流阀8的同步调节，随着发动机转速提高，高压级增压器也开始工作，即低压级增压器、高压级增压器同步工作；在发动机高速阶段，通过废气节流阀6的调节，发动机废弃全部进入高压级蜗壳2，同时进气节流阀8调节进气流量全部由低压级压气机4出气管进入高压级压气机5进气管，即仅有高压级增压器进行工作。通过发动机控制单元的调节，低速阶段由低压级增压器提供增压压力，中速阶段有二级增压器同步工作，高速阶段由高压级增压器提供增压压力，这样一来，低速阶段的涡轮迟滞现象得到解决，发动机提速阶段有双增压压力调节，发动机性能得以提高。
上述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利和保护范围应以所附权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，其特征在于：包括低压级蜗壳(1)、高压级蜗壳(2)、中间连接体(3)、高压级压气机(4)、低压级压气机(5)、废气节流阀(6)、高压废气节流阀(7)和进气节流阀(8)，所述低压级蜗壳(1)通过螺栓与所述高压级蜗壳(2)连接，低压级蜗壳(1)的废气旁通管与高压级蜗壳(2)的废气出气管通过螺栓连接，低压级蜗壳(1)的进气口与高压级蜗壳(2)的进气支管通过螺栓连接；所述废气节流阀(6)通过螺栓装配在高压级蜗壳(2)的废气进气管上；所述中间连接体(3)通过螺栓与高压级蜗壳(2)连接；所述高压级压气机(4)通过螺栓与中间连接体(3)连接，该高压级压气机(4)内部设有高压级进气叶轮(13)；所述高压废气节流阀(7)通过螺栓装配在高压级蜗壳(2)上，所述高压废气节流阀(7)通过螺栓还装配在低压级压气机(5)上，所述高压级压气机(4)通过螺栓与低压级压气机(5)连接，所述废气节流阀(6)、高压废气节流阀(7)、进气节流阀(8)的开度由发动机的控制单元控制连接。
2.根据权利要求1所述的双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，其特征在于：所述低压级蜗壳(1)内部装有低压级废气涡轮(9)，低压级蜗壳(1)与高压级蜗壳(2)之间压装有低压级废气挡板(10)，且该高压级废气涡轮(12)装配在高压级蜗壳(2)内。
3.根据权利要求1所述的双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，其特征在于：所述中间连接体(3)内有润滑油腔和冷却水腔，中间连接体(3)内部压装有双轴承(20)，所述双轴承(20)的外轴承端两侧压装有轴承止推环(17)和轴承油环(21)压装在双轴承(20)，所述双轴承(20)的内轴承端两侧对应装配有两个轴承挡油环(22)，所述高压级蜗壳(2)的高压级废气涡轮(12)和高压级进气叶轮(13)分别通过内孔螺纹连接在双轴承(20)的内轴承两端。
4.根据权利要求1所述的双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，其特征在于：所述高压级压气机(4)与中间连接体(3)之间安装有高压级进气挡板(16)，所述高压级蜗壳(2)与中间连接体(3)之间安装有高压级废气挡板(18)。
5.根据权利要求3所述的双涡轮双蜗管的二级涡轮增压器，其特征在于：所述双轴承(20)内孔上装配有增压器轴(19)，该增压器轴(19)通过两端的增压器轴止推片(25)固定装配在双轴承(20)上；所述增压器轴(19)外侧通过螺母装配设有低压级进气叶轮(14)，该增压器轴(19)上还设有用于固定低压级进气叶轮(14)的装配位置的低压级进气叶轮档环(15)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113027598A (zh) * 2021-03-31 2021-06-25 安徽江淮汽车集团股份有限公司 汽车的涡轮增压器及发动机系统

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