CN215633311U - 一种涡轮增压器及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡轮增压器及发动机，涉及发动机技术领域。包括涡轮壳、压气机壳和控制元件，涡轮壳内部设置有涡轮；压气机壳与涡轮壳连接，压气机壳内部设置有压叶轮，涡轮能够带动压叶轮转动；压气机壳远离涡轮壳的一侧设置有空气进气口，压气机壳上设置有流道，流道一端设置有空气出气口，空气出气口与空气进气口连通；流道上间隔设置有多个取气孔，多个取气孔均与控制元件连接，控制元件与放气阀执行器连接；控制元件能够控制放气阀执行器与各个取气孔之间的通断。该涡轮增压器能根据发动机不同的工况控制放气阀执行器是否取气或从多个取气孔其中的任一取气孔取气，能使放气阀机构最大程度地与发动机运行工况匹配，能提高发动机的性能。

Description

一种涡轮增压器及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种涡轮增压器及发动机。

背景技术

涡轮增压器是当前在发动机上广泛使用的一个零部件。涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的压叶轮，压叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压后进入发动机的气缸。由于实际发动机运行工况范围较广，涡轮增压器既要保证发动机在低速区域下的动力响应性，又要保证在高速工况下的运行安全性，故现在一般采用带有废气旁通阀机构的涡轮增压器，通过执行器控制废气旁通阀的开启、关闭以及开度，在低速时不旁通废气，保证动力响应性，在高速时旁通废气，限制转速过高以保证运行安全性，其中气动式废气旁通阀执行器在目前应用的最为普遍。

为保证发动机中低速时的动力响应性，需要保证发动机加速或高动力输出的过程中，废气旁通阀不能过多地旁通废气，以保证有足够的废气能量驱动涡轮机带动压气机对空气进行增压，但如果执行器弹簧设计不合理的话，有可能会导致发动机低转速时增压器超速运行，故障风险高。同时为保证发动机中高转速时的运行安全性，需要保证发动机高速运行废气(排气)能量过剩时，增压器转速不能超过许用极限转速，此时需要废气旁通阀将多余的废气旁通至涡轮机，以保证增压器转速在安全范围内，但如果执行器弹簧设计不合理的话，有可能会导致发动机在中高转速时，废气旁通阀过早开启，增压能力下降，发动机动力响应性差。目前现有技术中的单一纯气动式涡轮增压器的废气旁通阀执行器，在设计时执行器的弹簧一旦定型，在涡轮增压器废气旁通阀的开启时刻和废气旁通特性便已经固定下来，无法很好地兼顾发动机中、低速时涡轮机废气旁通阀开启时刻和中、高速工况下涡轮机废气旁通特性对发动机性能的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涡轮增压器及发动机，能够更好地与发动机运行工况匹配，进而能够提高发动机的性能、排放和经济性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种涡轮增压器，其中包括：

涡轮壳，所述涡轮壳内部设置有涡轮；

压气机壳，所述压气机壳与所述涡轮壳连接，所述压气机壳内部设置有压叶轮，所述涡轮能够带动所述压叶轮转动；所述压气机壳远离所述涡轮壳的一侧设置有空气进气口，所述压气机壳上设置有流道，所述流道一端设置有空气出气口，所述空气出气口与所述空气进气口连通；

控制元件，所述流道上间隔设置有多个取气孔，多个所述取气孔均与所述控制元件连接，所述控制元件与放气阀执行器连接；所述控制元件能够控制所述放气阀执行器与各个所述取气孔之间的通断。

可选地，所述控制元件为压力开关。

可选地，所述流道呈螺旋状，所述取气孔为四个，四个所述取气孔沿所述流道的周向间隔分布。

可选地，所述涡轮增压器还包括中间体，所述中间体的一端与所述涡轮壳连接且另一端与所述压气机壳连接，所述中间体的内部穿设有连接轴，所述连接轴的一端与所述涡轮连接且另一端与所述压叶轮连接。

可选地，所述中间体内部还设置有多个轴承，多个所述轴承间隔套设于所述连接轴，多个所述轴承的内圈均与所述连接轴固接，多个所述轴承的外圈均与所述中间体固接。

可选地，所述中间体设置有进油孔和与所述进油孔连通的油道，所述油道用于为所述轴承提供润滑油。

可选地，所述中间体和所述压气机壳之间设置有第一密封件，所述中间体和所述涡轮壳之间设置有第二密封件。

可选地，所述第一密封件和所述第二密封件均为密封圈。

可选地，所述涡轮壳远离所述压气机壳的一端设置有废气进气口，所述涡轮壳上设置有与所述废气进气口连通的废气出气口。

一种发动机，包括上述的涡轮增压器。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的涡轮增压器，在压气机壳的流道上间隔设置有多个取气孔，且多个取气孔均与控制元件连接，控制元件与放气阀执行器连接，控制元件能够控制放气阀执行器与各个取气孔之间的通断，即能够根据发动机不同的运行工况控制放气阀执行器是否取气驱动或从多个取气孔其中的任一取气孔取气，能够使放气阀机构最大程度地与发动机运行工况匹配，进而能够提高发动机的性能、排放和经济性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的涡轮增压器的第一视角的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的涡轮增压器的第二视角的结构示意图。

图中：

1-涡轮壳；11-废气出气口；

2-压气机壳；21-空气进气口；22-流道；23-空气出气口；24-取气孔；

3-压叶轮；

4-控制元件；41-输出端；

5-放气阀执行器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，该涡轮增压器包括涡轮壳1、压气机壳2和控制元件4，其中涡轮壳1内部设置有涡轮；压气机壳2与涡轮壳1连接，压气机壳2内部设置有压叶轮3，涡轮能够带动压叶轮3转动；压气机壳2远离涡轮壳1的一侧设置有空气进气口21，压气机壳2上设置有流道22，流道22一端设置有空气出气口23，空气出气口23与空气进气口21连通；流道22上间隔设置有多个取气孔24，多个取气孔24均与控制元件4连接，控制元件4与放气阀执行器5连接；控制元件4能够控制放气阀执行器5与各个取气孔24之间的通断。可以理解的是，该涡轮增压器在压气机壳2的流道22上间隔设置有多个取气孔24，且多个取气孔24均与控制元件4连接，控制元件4与放气阀执行器5连接，控制元件4能够控制放气阀执行器5与各个取气孔24之间的通断，即能够根据发动机不同的运行工况控制放气阀执行器5是否取气驱动或从多个取气孔24其中的任一取气孔24取气，能够使放气阀机构最大程度地与发动机运行工况匹配，进而能够提高发动机的性能、排放和经济性。

可选地，流道22呈螺旋状，取气孔24为四个，四个取气孔24沿流道22的周向间隔分布。本实施例中，流道22向空气出气口23的方向呈扩大的趋势，从而保证出气效果更好，即流道22为压气机壳2出气的扩压段；同时四个取气孔24沿流道22的周向间隔分布能够使取气孔24尽可能布置于流道22的各个位置，从而保证取气孔24能够满足发动机不同工况下的需求。在其他实施例中，可根据实际使用需求的不同适应性增减取气孔24的数量或调整取气孔24的位置。

可选地，控制元件4为压力开关。具体地，压力开关为四通道，通过连接管与四个取气孔24一一对应连接，且输出端41与放气阀执行器5连接。本实施例中，压力开关与发动机ECU电连接，通过ECU能够控制压力开关，进而能够控制放气阀执行器5是否取气或者从哪一个取气孔24取气。至于压力开关的具体结构及控制原理以及ECU控制压力开关的控制原理均已为现有技术，在此不再进行赘述。

可选地，该涡轮增压器还包括中间体，中间体的一端与涡轮壳1连接且另一端与压气机壳2连接，中间体的内部穿设有连接轴，连接轴的一端与涡轮连接且另一端与压叶轮3连接。具体地，中间体内部还设置有多个轴承，多个轴承间隔套设于连接轴，多个轴承的内圈均与连接轴固接，多个轴承的外圈均与中间体固接。可以理解的是，涡轮通过连接轴能够带动压叶轮3转动，连接轴通过轴承与中间体转动连接。本实施例中，轴承为两个且均为推力轴承。在其他实施例中，可适应性增加轴承的数量，轴承也可以为其他类型。

可选地，中间体设置有进油孔和与进油孔连通的油道，油道用于为轴承提供润滑油。可以理解的是，通过进油孔和油道能够向轴承通入润滑油，从而能够保证轴承的转动效果，提高轴承的使用寿命。至于进油孔和油道的具体开设位置均已为现有技术，在此不再进行赘述。

本实施例中，中间体和压气机壳2之间设置有第一密封件，中间体和涡轮壳1之间设置有第二密封件。具体地，第一密封件和第二密封件均为密封圈。可以理解的是，通过密封圈能够保证中间体和压气机壳2之间以及中间体和涡轮壳1之间的密封性，从而能够避免润滑油流出。在其他实施例中，第一密封件和第二密封件也可以为其他结构。

可选地，涡轮壳1远离压气机壳2的一端设置有废气进气口，涡轮壳1上设置有与废气进气口连通的废气出气口11。可以理解的是，发动机排放的废气从废气进气口进入涡轮壳1内，废气的惯性冲力来会推动涡轮壳1内的涡轮转动，涡轮会带动同轴的压叶轮3转动，压叶轮3压送由空气滤清器管道通过空气进气口21送来的空气，使之增压后通过空气出气口23进入发动机气缸。至于该涡轮增压器的其他结构和具体工作原理均已为现有技术，在此不做限定。

本实施例中还提供了一种发动机，包括上述的涡轮增压器。该发动机的涡轮增压器能够根据发动机不同的运行工况控制放气阀执行器5是否取气驱动或从多个取气孔24其中的任一取气孔24取气，能够使放气阀机构最大程度地与发动机运行工况匹配，提高了发动机的性能、排放和经济性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡轮增压器，其特征在于，包括：

涡轮壳(1)，所述涡轮壳(1)内部设置有涡轮；

压气机壳(2)，所述压气机壳(2)与所述涡轮壳(1)连接，所述压气机壳(2)内部设置有压叶轮(3)，所述涡轮能够带动所述压叶轮(3)转动；所述压气机壳(2)远离所述涡轮壳(1)的一侧设置有空气进气口(21)，所述压气机壳(2)上设置有流道(22)，所述流道(22)一端设置有空气出气口(23)，所述空气出气口(23)与所述空气进气口(21)连通；

控制元件(4)，所述流道(22)上间隔设置有多个取气孔(24)，多个所述取气孔(24)均与所述控制元件(4)连接，所述控制元件(4)与放气阀执行器(5)连接；所述控制元件(4)能够控制所述放气阀执行器(5)与各个所述取气孔(24)之间的通断。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述控制元件(4)为压力开关。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述流道(22)呈螺旋状，所述取气孔(24)为四个，四个所述取气孔(24)沿所述流道(22)的周向间隔分布。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压器还包括中间体，所述中间体的一端与所述涡轮壳(1)连接且另一端与所述压气机壳(2)连接，所述中间体的内部穿设有连接轴，所述连接轴的一端与所述涡轮连接且另一端与所述压叶轮(3)连接。

5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，所述中间体内部还设置有多个轴承，多个所述轴承间隔套设于所述连接轴，多个所述轴承的内圈均与所述连接轴固接，多个所述轴承的外圈均与所述中间体固接。

6.根据权利要求5所述的涡轮增压器，其特征在于，所述中间体设置有进油孔和与所述进油孔连通的油道，所述油道用于为所述轴承提供润滑油。

7.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，所述中间体和所述压气机壳(2)之间设置有第一密封件，所述中间体和所述涡轮壳(1)之间设置有第二密封件。

8.根据权利要求7所述的涡轮增压器，其特征在于，所述第一密封件和所述第二密封件均为密封圈。

9.根据权利要求1-8任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮壳(1)远离所述压气机壳(2)的一端设置有废气进气口，所述涡轮壳(1)上设置有与所述废气进气口连通的废气出气口(11)。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的涡轮增压器。

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