CN209100134U - 一种压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，所述压缩气体旁通阀包括：阀头；衔铁；导向杆，导向杆与衔铁之间固定连接，且导向杆的第一端部与阀头之间固定连接，导向杆和阀头可以同时沿着导向杆的轴向延伸方向移动；线轴；线圈，线圈卷绕设置在线轴上；壳体，壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在外封装件中，外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头；线轴与衔铁之间设置有套筒；壳体内腔底部还设置有第一凹槽和第一密封构件。本实用新型提供的压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，可以有效提高压缩气体旁通阀的密封性，从而可以延长涡轮增压发动机的使用寿命。

Description

一种压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体地说，特别涉及一种压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机。

背景技术

目前，在汽车发动机的生产配置工艺中，涡轮增压技术通常被用在动力总成中，以提高涡轮增压发动机的能效。涡轮增压发动机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。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，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一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。

在实际应用中，会在压缩空气的中冷器上游设有一个与空气压缩机并联的压缩气体回流管路，并在压缩气体回流管路中设置有压缩气体旁通阀，当压缩气体旁通阀不被通电时，压缩气体回流管路为关闭状态，当压缩气体旁通阀通电时，压缩气体旁通阀打开并使压缩空气可以通过压缩气体旁通阀回流到空气压缩机的进气端，从而防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时压缩气体的回流还能够允许涡轮继续转动以减少加速时涡轮的滞后并保护节气门。

在整个工作过程中，压缩气体旁通阀必须具有足够的密封性，如果压缩气体旁通阀内的密封性不强那么废气会通过压缩气体旁通阀进入涡轮增压发动机润滑系统，将机油变脏，并使曲轴箱压力迅速升高，此外涡轮增压发动机低速运转时机油也会通过密封部件从排气管排出或进入燃烧室燃烧，从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。因此，压缩气体旁通阀内的密封性对于涡轮增压发动机的使用寿命会产生很大影响，而现有技术中，压缩气体旁通阀的密封性并不佳。

现有技术CN203009035 U公开了一种压缩气体旁通阀设计，包括：阀头；衔铁；导向杆；线轴；线圈，该线圈卷绕设置在线轴上；壳体，该壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在该外封装件中；外封装件进一步包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头，其中，法兰盘和连接头分别与外封装件本体之间固定连接，该压缩气体旁通阀虽然设置了提升密封性的O型密封圈，但O型密封圈容易掉落而发生气体泄漏，因此，其密封性依旧不佳。

因此，设计一种密封性良好的压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，是目前市场亟需的。

实用新型内容

本实用新型要解决的主要技术问题是，提供一种结构简单、装配灵活、密封性良好的压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，解决现有技术中压缩气体旁通阀密封性不佳，间接导致涡轮增压发动机使用寿命较短的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，包括：阀头；衔铁；导向杆，导向杆与衔铁之间固定连接，且导向杆的第一端部与阀头之间固定连接；线轴；线圈，线圈卷绕设置在线轴上；壳体，壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在外封装件中，外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头，其中，法兰盘和连接头分别与外封装件本体之间连接；线轴与衔铁之间设置有套筒；壳体内腔底部还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件。

进一步地，第一凹槽为环形凹槽，第一密封构件为O型密封圈。

进一步地，第一密封构件通过过盈压合方式设置于壳体与线轴之间。

进一步地，壳体底部还设置有第二凹槽，第二凹槽内设置有第二密封构件。

进一步地，第二凹槽为环形凹槽，第二密封构件为O型密封圈。

进一步地，第二密封构件通过过盈压合方式设置于壳体与法兰盘之间。

进一步地，本实用新型还提供一种涡轮增压发动机，包括前述的压缩气体旁通阀。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，包括：阀头；衔铁；导向杆，导向杆与衔铁之间固定连接，且导向杆的第一端部与阀头之间固定连接，固定连接的导向杆和阀头可以同时沿着导向杆的轴向延伸方向移动，该连接方式使得其装配灵活简单，易于装配，省时省力；线轴；线圈，线圈卷绕设置在线轴上；壳体，壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在外封装件中，外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头；线轴与衔铁之间设置有套筒；壳体内腔底部还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件，该第一密封构件可被卡接在第一凹槽里避免气体泄漏，从而提高了压缩气体旁通阀的密封性。与现有技术相比，本实用新型提供的压缩气体旁通阀及涡轮增压发动机，不仅结构简单，装配灵活、且有效提高了压缩气体旁通阀的密封性，从而延长了涡轮增压发动机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种压缩气体旁通阀的正面剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的一种压缩气体旁通阀的整体结构分解爆炸图；

图3-图5示出了本实用新型实施例中的一种第一凹槽、第一密封构件与其他部件之间的装配示意图；

图6示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图；

图7示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的分解爆炸图；

图8-图10示出了一种第二凹槽、第二密封构件与其他配件的装配示意图；

图11-图13示出了一种第一凹槽、第一密封构件、第二密封构件、第二凹槽与其他配件的装配示意图。

附图标记：

1：阀头；2：衔铁；3：导向杆；31：第一端部；4：线轴；5：线圈；6：壳体；601：第一凹槽；602第一密封构件；611：第二凹槽；612：第二密封构件；7：外封装件；71：外封装件本体；72：法兰盘；73：连接头；8：套筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，则术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如上所述，在现有的压缩气体旁通阀，具有如下问题：1)一体化的外封装件不能灵活匹配不同客户端，对应不同的客户端需要新开整体注塑模具，开发周期长；2)旁通阀关闭时，塑料阀头直接与客户端相接触且由于内部压力的存在，会产生气体泄漏；3)结构复杂，零部件数量多。

为解决上述问题，本实施例提供一种压缩气体旁通阀，包括：阀头；衔铁；导向杆，导向杆与衔铁之间固定连接，且导向杆的第一端部与阀头之间固定连接；线轴；线圈，线圈卷绕设置在线轴上；壳体，壳体包覆线轴和线圈；以及外封装件，壳体注塑容纳在外封装件中，外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头，其中，法兰盘和连接头分别与外封装件本体之间连接；线轴与衔铁之间设置有套筒；壳体内腔底部还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1示出了本实用新型实施例中的一种压缩气体旁通阀的正视剖视图，图2是图1中所示出的压缩气体旁通阀的分解爆炸图。参考图1和图2可知，所述压缩气体旁通阀可以包括：阀头1、衔铁2、导向杆3、线轴4、线圈5、壳体6以及外封装件7。其中，导向杆3与衔铁2之间固定连接，且导向杆3的第一端部31与阀头1之间固定连接；线圈5卷绕设置在线轴4上；壳体6包覆线轴4和线圈5；壳体6注塑容纳在外封装件7中，外封装件7包括：外封装件本体71，法兰盘72以及连接头73，其中，法兰盘72和连接头73分别与外封装件本体71之间连接；线轴4与衔铁2之间设置有套筒8。

并且，壳体内腔底部还设置有第一凹槽，第一凹槽内设置有第一密封构件。具体的，参考图1及图2，为使得提升壳体6和线轴4之间的密封性，可以在壳体6内腔底部还设置有第一凹槽601，同时第一凹槽601里设置有第一密封构件602，通过第一密封构件602与第一凹槽601之间的无隙卡合保证壳体6和线轴4之间的密封性，防止壳体6和线轴4之间发生气体泄漏。

本实施例提供的压缩气体旁通阀的基本工作原理是：连接头73用于连接电源设备，使得压缩气体旁通阀获得电力支撑，当压缩气体旁通阀通电时，衔铁2通电后产生电磁力并且在电磁力的作用下产生某一方向的轴向移动，进而导向杆3及阀头1在衔铁2通电后产生的电磁力的引力下一起沿着该方向同向移动，此时阀门处于打开状态，从而压缩空气可以通过压缩气体旁通阀回流到空气压缩机的进气端，从而防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时压缩气体的回流还能够允许涡轮继续转动以减少加速时涡轮的滞后并保护节气门；当压缩气体旁通阀断电时，在阀头1重力作用下，阀头1向相反的方向移动并压在阀座(图中未示出)上，从而使气体通道关闭，此时压缩气体旁通阀门处于关闭状态。

进一步地，第一凹槽601为环形凹槽，第一密封构件602为O型密封圈。由于O形密封圈是一种双向作用密封元件。安装时径向或轴向方面的初始压缩，赋予O形圈自身的初始密封能力。由压缩空气的压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力，它可以随压缩气体的压力的提高而提高，因此本实施例选择O型密封圈作为压缩空气旁通阀的密封元件，同时壳体6内腔底部还设置与O型密封圈配合使用的环形凹槽，从而提升压缩气体旁通阀的密封性。另外，需要理解的是，O型密封圈的材质可以是耐油通用胶料也可以是耐油耐高温胶料还可以是耐酸碱胶料，具体材质根据需要选择，本实施例对此不作具体限定。

在具体实施中，第一密封构件通过过盈压合方式设置于壳体与线轴之间。图3-图5示出了本实用新型实施例中的一种第一凹槽、第一密封构件与其他部件之间的装配示意图，参考图3-图5可见，为使得第一密封构件602设置在壳体6内底部且保证壳体6和线轴4之间密封性良好不会发生气体泄漏的情况，第一密封构件602可以通过过盈压合方式设置于壳体6与线轴4之间，第一密封构件602与壳体6和线轴4之间采取过盈配合手段实现紧配连接，具体的过盈配合连接手段可以是采用热配原理实现，也可以采用冷配原理实现，也可以是采用特殊工具实现，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

为了进一步的提高密封性，在具体实施中，可以在壳体内腔底部设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封构件的基础上，还可以在壳体底部设置第二凹槽，第二凹槽内设置第二密封构件。

图6示出了本实用新型实施例中的另一种压缩气体旁通阀的正视剖视图，图7示出了本实用新型实施例中的另一种压缩气体旁通阀的分解爆炸图，参考图1-图7所示，除了图1中示出的部件外，为提升壳体6和法兰盘72之间的密封性，可以在壳体6内腔底部还设置有第二凹槽611，同时第二凹槽611里设置有第二密封构件612，通过第二密封构件612与第二凹槽611之间的无隙卡合保证壳体6和法兰盘72之间的密封性，防止壳体6和法兰盘72之间发生气体泄漏。

为了提高密封性能，在本实用新型一实施例中，第二凹槽611为环形凹槽，第二密封构件612为O型密封圈。由于O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用，因此，本实施例选择O型密封圈作为密封构件，同时壳体6内腔底部还设置与O型密封圈配合使用的环形凹槽，以此提升壳体6和法兰盘72之间的密封性，防止气体泄漏。本领域技术人员根据实际需要，也可以选用其他可以彼此配合的凹槽和密封构件。

本领域技术人员根据实际需要，也可以选用其他可以彼此配合的凹槽和密封构件。第二密封构件通过过盈压合方式设置于壳体与法兰盘之间。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本实用新型，下面皆以第二凹槽为环形凹槽，第二密封构件为O型密封圈作为示例加以说明，图8-图10示出了一种第二凹槽、第二密封构件与其他配件的装配示意图，参考图8-图11所示，在具体实施中，为使得第二密封构件612设置在壳体6内底部且保证壳体6和法兰盘72之间密封性良好不会发生气体泄漏的情况，第二密封构件612可以通过过盈压合方式设置于壳体6与法兰盘72之间，第二密封构件612与壳体6和法兰盘72之间采取过盈配合手段实现紧配连接，具体的过盈配合连接手段可以是采用热配原理实现，也可以采用冷配原理实现，也可以是采用特殊工具实现，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本实用新型，图11-图13示出了一种第一凹槽、第一密封构件、第二密封构件、第二凹槽与其他配件的装配示意图，参考图11-图13所示，所述第一密封构件602通过过盈压合方式设置于所述壳体6与所述线轴4之间，所述第二密封构件612通过过盈压合方式设置于所述壳体6与所述法兰盘72之间。

需要理解的是，为使得当压缩气体旁通阀开启和关闭时，阀头1和导向杆可以随着衔铁2一起移动，导向杆3与衔铁2之间可以设置为固定连接，具体固定连接方式可以是焊接方式、铆接方式，也可以是过盈配合连接的方式，具体为导向杆3插入衔铁2的中孔中并与衔铁2过盈压装，具体视情况而定，本实施例对此不作具体限定。

在具体实施中，导向杆3还应设置为与阀头1固定连接，具体为导向杆3靠近阀头1的一端31与阀头1采取固定连接的方式，比如导向杆3与阀头1可以通过铆接的方式连接，也可以通过焊接的方式连接，还可以通过旋铆的装配方式，这种装配方式简单稳定，可以简化零部件数量，具体的连接方式可以不仅限于本实施例提出的方式，也可以是其他类似方式以满足阀头1和导向杆3可以随着衔铁2一起轴向移动，从而实现压缩气体旁通阀处于打开或关闭状态，使得涡轮增压发动机的能效提高，本实施例对此不作具体限定。

进一步地，还可以再参见图1及图2，法兰盘72和连接头73与外封装件本体71的连接方式可以设置为固定连接，使得法兰盘72和外封装件本体71之间、连接头73与外封装件本体71之间可以具有不同的安装位置。具体的，法兰盘72和连接头73或与外封装件本体71的固定连接方式可以为二次注塑或者激光焊接等，本实施例对此不作具体限定。

进一步地，请参见图1，为了避免通电情况下衔铁2产生的电磁力不足以使得衔铁2带动导向杆3和阀头1沿着导向杆3的轴线方向移动，可以在线轴4与衔铁2之间设置有套筒8，该套筒8由导磁材料制成且可以部分被线轴4所包围并套置在衔铁2的外周上，从而确保压缩气体旁通阀处于通电状态时能获取足够的电磁力从而使得压缩空气可以通过压缩气体旁通阀回流到空气压缩机的进气端，进而防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，另外，需要理解的是，套筒8和衔铁2之间可以为间隙配合，避免因套筒8和衔铁2之间产生过大的摩擦阻力影响衔铁2在电磁力的带动下顺利地在套筒8内沿着导向杆3的轴线方向移动，从而控制压缩气体旁通阀处于打开或关闭状态。

因此，本实施例提供的压缩气体旁通阀，壳体内腔底部还设置有第一凹槽，同时第一凹槽里设置有第一密封构件，通过第一密封构件与第一凹槽之间的无隙卡合保证壳体和线轴之间的密封性，防止壳体和线轴之间发生气体泄漏；进一步地，壳体内腔底部还设置有第二凹槽，同时第二凹槽里设置有第二密封构件，通过第二密封构件第二凹槽之间的无隙卡合保证壳体和法兰盘之间的密封性，防止壳体和法兰盘之间发生气体泄漏。与现有技术相比，本实施例提供的压缩气体旁通阀，不仅结构简单，装配灵活，且有效提高了压缩气体旁通阀的密封性，从而延长了涡轮增压发动机的使用寿命。

进一步地，本实施例还提供一种涡轮增压发动机(图中未示出)，包括前述的压缩气体旁通阀。具体的，压缩气体旁通阀配合在涡轮增压发动机内进行使用，可以防止由于喘振的抖动引起的对涡轮叶片的伤害，同时压缩气体的回流还能够允许涡轮继续转动以减少加速时涡轮的滞后并保护节气门，从而对涡轮增压发动机起到保护作用，延长了涡轮增压发动机的使用寿命。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种压缩气体旁通阀，其特征在于，包括：

阀头；

衔铁；

导向杆，所述导向杆与所述衔铁之间固定连接，且所述导向杆的第一端部与所述阀头之间固定连接；

线轴；

线圈，所述线圈卷绕设置在所述线轴上；

壳体，所述壳体包覆所述线轴和线圈；以及外封装件，所述壳体注塑容纳在所述外封装件中，所述外封装件包括：外封装件本体，法兰盘以及连接头，其中，所述法兰盘和所述连接头分别与所述外封装件本体之间连接；

所述线轴与所述衔铁之间设置有套筒；所述壳体内腔底部还设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封构件。

2.如权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述第一凹槽为环形凹槽，所述第一密封构件为O型密封圈。

3.如权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述第一密封构件通过过盈压合方式设置于所述壳体与所述线轴之间。

4.如权利要求1所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述壳体底部还设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封构件。

5.如权利要求4所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述第二凹槽为环形凹槽，所述第二密封构件为O型密封圈。

6.如权利要求4所述的压缩气体旁通阀，其特征在于，所述第二密封构件通过过盈压合方式设置于所述壳体与所述法兰盘之间。

7.一种涡轮增压发动机，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的压缩气体旁通阀。