CN211370537U - 双流道涡轮增压器的泄气阀结构及双流道涡流增压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是涉及一种双流道涡轮增压器的泄气阀结构及双流道涡流增压器。泄气阀结构包括可摆动的阀芯，所述阀芯的周向设有在所述阀芯的摆动过程中可与泄气通道密封配合的第一密封部，所述阀芯的顶部设有在所述阀芯的摆动过程中可与泄气通道内的分隔部密封配合的第二密封部，所述第二密封部为凹槽结构或凸起结构。本实用新型的泄气阀结构丰富了泄气阀结构的使用方式，满足了双流道涡流增压器在泄压之前需要将两个泄压通道连通的作业要求。

Description

双流道涡轮增压器的泄气阀结构及双流道涡流增压器

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是涉及一种双流道涡轮增压器的泄气阀结构及双流道涡流增压器。

背景技术

涡轮增压器即为一种空气压缩机，其主要利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮转动，转动的涡轮又会带动同轴的叶轮转动，从而实现向气缸中输送增压空气的目的。由于空气压力和密度的增大能够实现更多燃料的燃烧，相应发动机的运转速率也会变快，从而最终实现提高发动机输出功率的目的。

车辆行驶过程中，由于发动机的中高速运转，流入涡轮增压器内的废气会剧增，此时涡轮增压器内很容易出现过增压的问题，这不利于涡轮增压器的稳定运行。为了避免上述情况，现有技术中通常在涡轮增压器上设置有泄气通道，泄气通道的启闭通过泄气阀门来控制，当发动机低速运转时，泄气阀门会关闭泄气通道，此时废气会直接作用在涡轮上；当发动机中高速运转时，泄气阀门会开启泄气通道，此时部分废气会从泄气通道处流出，从而避免过增压的问题。

另外，由于发动机中各气缸的排气是非连续的，如果不同运转周期的气缸同时共用一个排气通道，则很容易产生排气干扰而影响汽缸换气性能，同时还会导致排气能量品质下降，为了解决该问题，现有技术中设计有一种双流道增压器，即在涡轮进口连接有两个排气通道，两个排气通道分别与同一运转周期的各汽缸连接，从而避免了脉冲气流相互干扰的问题。

针对上述双流道增压器，增压器蜗壳上也对应设置有两个泄气通道，目前的泄气阀门只能实现两个泄气通道的同步开启或关闭，而实际情况中，若能够在泄气阀门开启两个泄气通道之前让两个泄气通道连通，则有利于降低能量损失并更加充分的利用排气脉冲能量。基于上述情况，发明人设想了一种能够让两个泄气通道在完全开启前连通的构思，并按照该构思设计了一种新型的阀门结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的双流道涡轮增压器泄气方式以及实现该泄气方式的泄气阀结构，用于解决现有技术中泄气阀门只具有开启和关闭两种工作形态，不能满足双流道增压器在泄气前需要将两个泄气通道连通的技术问题。本实用新型的目的还在于提供一种应用上述泄气阀结构的双流道涡流增压器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种双流道涡轮增压器的泄气阀结构，采用如下的技术方案：

一种双流道涡轮增压器的泄气阀结构包括可摆动的阀芯，所述阀芯的周向设有在所述阀芯的摆动过程中可与泄气通道密封配合的第一密封部，所述阀芯的顶部设有在所述阀芯的摆动过程中可与泄气通道内的分隔部密封配合的第二密封部，所述第二密封部为凹槽结构或凸起结构。

进一步地，所述阀芯的上表面为向上凸起的曲面，所述第二密封部自所述阀芯的侧部延伸自顶部后再延伸至所述阀芯的另一侧。

进一步地，还包括用于驱动阀芯摆动的驱动机构。

进一步地，所述驱动机构包括转轴、传动结构以及动力设备，所述阀芯的底部连接在转轴上并随着转轴的转动进行摆动，所述动力设备通过传动结构与转轴连接，以驱动转轴转动。

进一步地，所述传动结构包括转动装配的推杆和曲柄，所述推杆与动力设备进行连接，所述曲柄与转轴进行连接。

进一步地，所述动力设备为电机或气动执行器。

进一步地，所述阀芯为半球状。

进一步地，所述阀芯摆动的角度为45°～90°。

本实用新型还提供了一种双流道涡流增压器，采用如下的技术方案：

一种双流道涡流增压器包括涡壳和泄气阀结构，泄气阀结构包括可摆动的阀芯，所述阀芯的周向设有在所述阀芯的摆动过程中可与泄气通道密封配合的第一密封部，所述阀芯的顶部设有在所述阀芯的摆动过程中可与泄气通道内的分隔部密封配合的第二密封部，所述第二密封部为凹槽结构或凸起结构。所述涡壳内设置有泄压通道，所述泄压通道的内部设有将所述泄压通道分成两个通道的分隔部，所述分隔部的端部为与所述第二密封部相匹配的凸起结构或凹槽结构；在所述阀芯的摆动过程中，所述泄压通道的内侧壁可选择地与所述第一密封部连接或分离，所述分隔部可选择地与所述第二密封部密封连接或分离。

进一步地，所述阀芯的上表面为向上凸起的曲面，所述第二密封部自所述阀芯的侧部延伸自顶部后再延伸至所述阀芯的另一侧。

进一步地，还包括用于驱动阀芯摆动的驱动机构。

进一步地，所述驱动机构包括转轴、传动结构以及动力设备，所述阀芯的底部连接在转轴上并随着转轴的转动进行摆动，所述动力设备通过传动结构与转轴连接，以驱动转轴转动。

进一步地，所述传动结构包括转动装配的推杆和曲柄，所述推杆与动力设备进行连接，所述曲柄与转轴进行连接。

进一步地，所述动力设备为电机或气动执行器。

进一步地，所述阀芯为半球状。

进一步地，所述阀芯摆动的角度为45°～90°。

进一步地，所述分隔部为弧形凹槽结构。

本实用新型实施例的一种双流道涡轮增压器的泄气阀结构、一种双流道涡流增压器与现有技术相比，其有益效果在于：通过采用本实用新型的泄气阀结构，使用时，泄气阀结构既具有开启和关闭相应管道的常规形态，还具有将管道关闭并将管道中分隔部两侧的通道连通的功能，从而丰富了泄气阀结构的使用方式，满足了双流道涡流增压器在泄压之前需要将两个泄压通道连通的作业要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的泄气阀结构整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的阀芯处于开启位的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的阀芯处于连通位的剖视示意图；

图4是本实用新型实施例的阀芯处于闭合位的结构示意图。

图中，1-动力设备，2-推杆，3-曲柄，4-涡壳，5-阀芯，6-啮合槽，7-泄压通道，8-分隔部，9-转轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例优选实施例的一种双流道涡流增压器。双流道涡流增压器包括涡壳4和泄气阀结构，泄气阀结构包括可摆动的阀芯5，所述阀芯5的周向设有在所述阀芯5的摆动过程中可与泄气通道密封配合的第一密封部，所述阀芯5的顶部设有在所述阀芯5的摆动过程中可与泄气通道内的分隔部8密封配合的第二密封部，所述第二密封部为凹槽结构或凸起结构。所述涡壳4内设置有泄压通道7，所述泄压通道7的内部设有将所述泄压通道7分成两个通道的分隔部8，所述分隔部8的端部为与所述第二密封部相匹配的凸起结构或凹槽结构；在所述阀芯5的摆动过程中，所述泄压通道7的内侧壁可选择地与所述第一密封部连接或分离，所述分隔部8可选择地与所述第二密封部密封连接或分离。

具体而言，本实施例中涡轮增压器包括涡壳4以及设置在涡壳4内的泄压通道7，泄压通道7的进口位于涡壳4内，泄压通道7内设置有用于将泄压通道7分隔为两个独立泄压通道的分隔部8，本实施例中分隔部8即为一块设置在泄压通道7中间的分隔板，具体如图2所示，本实施例中泄压通道7为圆管状，两个独立泄压通道7的横截面均为半圆状，分隔板的长度沿着泄压通道7的延伸方向进行设置、分隔板的宽度沿着泄压通道7的直径进行设置。

本实施例中泄气阀结构包括阀芯5以及驱动阀芯5摆动的驱动机构。本实施例中阀芯5的上表面为向上凸起的曲面，所述第二密封部自所述阀芯5的侧部延伸自顶部后再延伸至所述阀芯5的另一侧。阀芯5位于涡壳4的内部，阀芯5的材质为高镍钢，阀芯5上设置有第一密封部和第二密封部，具体的第一密封部即为阀芯5的外周面，第二密封部即为阀芯5用于插入泄压通道7的端面，由于本实施例中阀芯5整体为半球状，所以第二密封部和第一密封部分界线不明显，第二密封部和第一密封部均可以视为阀芯5半球曲面的一部分。

本实施例中阀芯5在摆动过程中具有闭合位、连通位和开启位；当阀芯5处于闭合位时，第一密封部与相应管道内壁贴合密封，所述第二密封部与设置在管道内的分隔部8端面贴合密封；当阀芯5处于连通位时，第一密封部与相应管道内壁贴合密封，第二密封部与设置在管道内的分隔部8端面部分接触或分离；当阀芯5处于开启位时，所述第一密封部与相应管道内壁部分接触或分离，第二密封部与设置在管道内的分隔部8端面部分接触或分离。

具体的，本实施例的阀芯5在处于开启位时，阀芯5是与泄压通道7的进口完全分开的，具体如图2所示，此时，第一密封部不与泄压通道7的管壁接触，第二密封部也不与分隔板的端面接触，流入涡壳4内的废气会从泄压通道7内流出。当阀芯5处于闭合位时，阀芯5是完全插入泄压通道7的进口内的，具体如图4所示，此时，第一密封部是与泄压通道7的内管臂密封贴合接触的，第二密封部与分隔板的端面也是贴合密封接触的，由于第一密封部和内管臂的密封接触，从而实现对泄压通道7进口的封堵，此时废气不能流入泄压通道7内，另外，由于第二密封部与分隔板端面的贴合密封，泄压通道7内的两个独立泄压通道之间也是不连通的。当阀芯5处于连通位时，阀芯5是部分插入泄压通道7的进口内的，具体如图3所示，此时，阀芯5的半圆曲面(第一密封部)仍然与泄压通道7的进口口沿密封贴合，从而避免了废气流入泄压通道7内，但是阀芯5的第二密封部与分隔板的端面是部分接触的，泄压通道7内的两个独立泄压通道之间是连通的，从而实现了泄压通道关闭情况下的两个独立泄压通道的气体交换。

需要说明的是，本实施例中阀芯5的摆动角度为90°，该摆动角度为阀芯5从闭合位切换至开启位所摆动的角度，在其他实施例中摆动角度可以为45°～90°之间的任意数值，例如为45°、50°、55°、60°、70°、80°等。

本实施例中驱动机构包括转轴9、传动结构以及动力设备1。其中转轴9转动装配在涡壳4的壳体上，转轴9的一端位于涡壳4的内部、另一端位于涡壳4的外侧，具体如图4所示，此外，为了避免废气从转轴9和涡壳4壳体的缝隙处流出，本实施例中转轴9和涡壳4壳体之间需要具有较好的密封性，本实施例中通过在转轴9的外侧套上一层橡胶套来增强密封性。本实施例中阀芯5固定在转轴9的一端，阀芯5和转轴9之间设置有连接部，连接部既可为独立的部件，也可视为转轴9或阀芯5的一部分，连接部设置在转轴9的外周侧，阀芯5位于连接部的端部，这样当转轴9转动时，阀芯5即会发生绕着转轴9的摆动，从而实现阀芯5闭合位、连通位以及开启位的相互切换。

本实施例中动力设备1为电机，在其他实施例中也可以为气动执行器。传动结构包括推杆2和曲柄3，推杆2的一端和曲柄3转动装配、另一端与电机的驱动轴传动连接，曲柄3与转轴9的对应端止转装配。本实施例中电机为旋转电机，旋转电机的驱动轴上安装有凸轮或传动杆，推杆2的对应端转动装配在凸轮或传动杆上，旋转电机驱动轴的运动可以转化为推杆2的轴向运动，从而实现对曲柄3的转动驱动，而转动的曲柄3又会带动转轴9转动，从而实现阀芯5的摆动驱动。在其他实施例中，电机可以为常见的直线电机，直线电机的驱动轴直接与推杆2传动连接，直线电机驱动轴的运动可以直接转化为推杆2的轴向运动。在其他实施例中转轴9也可以直接与旋转电机的驱动轴连接在一起，转轴9与旋转电机的驱动轴共线布置，当旋转电机转动时，转轴9即会发生转动。

为了增强第二密封部和分隔部8的密封性能，本实施例中在阀芯5上设置有凹槽结构，在分隔板的端部设置有与凹槽结构相匹配的凸起结构，具体的，本实施例中凹槽结构为设置在阀芯5上的啮合槽6，凸起结构即为插入啮合槽6中的分隔板边缘。本实施例的分隔板的端面为曲面、并向背离阀体的一侧凹陷(即弧形凹槽结构)，而与分隔板的端面相适配的，本实施例的啮合槽6为C型啮合槽，啮合槽6沿着阀芯5的外周面延伸布置，当阀芯5处于闭合位时，分隔板的端面插入啮合槽6内。通过设置啮合槽6增强了第二密封部与分隔板端面的密封性能，进一步避免了两个独立泄压通道连通的情况。另外，分隔板的端面为曲面以及阀体的形状为半球状的设计，使得其密封作用为线密封，这样使得阀芯5在一定的摆动行程中能够始终保持与泄压通道7内壁的密封贴合。

本实用新型的工作过程为：当发动机低速运转时，为了使得发动机能够快速响应，此时驱动机构会操控阀芯5摆动至闭合位，从而实现泄压通道7的关闭以及泄压通道7内两个独立泄压通道的不相连通，这样流入涡壳4内的废气会全部流经涡轮做功，从而辅助发动机的快速响应。

当发动机中高速运转或性能足够时，为了避免压力过高而导致发动机爆震的情况，此时驱动机构会操控阀芯5摆动至开启位，流入涡壳4内的部分废气会从泄压通道内流出，从而起到限制涡轮做功的作用。

当发动机在保证足够增压压力同时，需要降低汽缸内残余废气或者需要降低泵气损失时，驱动机构会操控阀芯5摆动至连通位，此时阀芯5仍然会封堵泄气通道的进口，但是阀芯5的第二密封部与分隔板的端面会发生分离，从而实现泄压通道7内两个独立泄压通道的连通。

综上，本实用新型实施例提供了一种双流道涡流增压器，双流道涡流增压器的泄气阀结构既具有开启和关闭相应管道的常规形态，还具有将管道关闭并将管道中分隔部8两侧的通道连通的功能，从而丰富了泄气阀结构的使用方式，满足了双流道涡流增压器在泄压之前需要将两个泄压通道7连通的作业要求。

本实用新型的双流道涡轮增压器的泄气阀结构的实施例：泄气阀结构的具体结构与上述涡轮增压器中的泄气阀结构相同，此处不再赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：包括可摆动的阀芯(5)，所述阀芯(5)的周向设有在所述阀芯(5)的摆动过程中可与泄气通道密封配合的第一密封部，所述阀芯(5)的顶部设有在所述阀芯(5)的摆动过程中可与泄气通道内的分隔部(8)密封配合的第二密封部，所述第二密封部为凹槽结构或凸起结构。

2.根据权利要求1所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：所述阀芯(5)的上表面为向上凸起的曲面，所述第二密封部自所述阀芯(5)的侧部延伸自顶部后再延伸至所述阀芯(5)的另一侧。

3.根据权利要求1所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：还包括用于驱动阀芯(5)摆动的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：所述驱动机构包括转轴(9)、传动结构以及动力设备(1)，所述阀芯(5)的底部连接在转轴(9)上并随着转轴(9)的转动进行摆动，所述动力设备(1)通过传动结构与转轴(9)连接，以驱动转轴(9)转动。

5.根据权利要求4所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：所述传动结构包括转动装配的推杆(2)和曲柄(3)，所述推杆(2)与动力设备(1)进行连接，所述曲柄(3)与转轴(9)进行连接。

6.根据权利要求4所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：所述动力设备(1)为电机或气动执行器。

7.根据权利要求1所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：所述阀芯(5)为半球状。

8.根据权利要求1所述的双流道涡轮增压器的泄气阀结构，其特征在于：所述阀芯(5)摆动的角度为45°～90°。

9.一种双流道涡流增压器，其特征在于，包括涡壳(4)和如权利要求1-8任一项所述的泄气阀结构，所述涡壳(4)内设置有泄压通道(7)，所述泄压通道(7)的内部设有将所述泄压通道(7)分成两个通道的分隔部(8)，所述分隔部(8)的端部为与所述第二密封部相匹配的凸起结构或凹槽结构；在所述阀芯(5)的摆动过程中，所述泄压通道(7)的内侧壁可选择地与所述第一密封部连接或分离，所述分隔部(8)可选择地与所述第二密封部密封连接或分离。

10.根据权利要求9所述的双流道涡流增压器，其特征在于：所述分隔部(8)为弧形凹槽结构。

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