CN220791366U - 涡轮增压器和发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及增压器技术领域，尤其涉及一种涡轮增压器和发动机，涡轮增压器包括增压器本体，所述增压器本体具有压壳和涡壳，所述压壳的排气端与发动机的进气端连通，所述压壳的进气端与大气连通，所述涡壳的进气端与所述发动机的排气端连通，所述涡壳的排气端与大气连通；排气阀，所述排气阀与所述涡壳的进气端以及大气连通；三通控制阀，所述三通控制阀的第一口与所述压壳的进气端连通，所述三通控制阀的第二口与所述压壳的排气端连通，所述三通控制阀的第三口与所述排气阀连通，所述三通控制阀能够控制所述第一口与所述第三口连通，或者所述第二口与所述第三口连通以调节所述排气阀的开度。本实用新型能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂。

Description

涡轮增压器和发动机

技术领域

本实用新型涉及增压器技术领域，尤其涉及一种涡轮增压器和发动机。

背景技术

涡轮增压器通常是由压壳、涡壳、机芯三部分组成，机芯包含叶轮、涡轮和润滑轴承系统，涡轮和叶轮固定设置在增压器转子上，涡轮位于涡壳中，叶轮位于压壳中，发动机的排气口与涡壳连通，发动机的进气口与压壳连通。发动机工作时，利用发动机的废气能量冲击涡轮，使增压器转子高速旋转，压壳内叶轮以同样的速度旋转，叶轮的动能转化为气体的压力势能，从而实现进气增压的目的。

在汽车降低速度或不提速的状态下，如果突然转速降低，节气门开度减小，但涡轮增压器并未停止工作，在惯性的作用下叶轮仍然不断吸气，压壳的出气口产生较高背压，压壳内部压力增大，导致压壳易破裂，造成增压器零件损坏。

因此，需要一种涡轮增压器和发动机来解决上述问题。

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和发动机，能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

涡轮增压器，包括：

增压器本体，所述增压器本体具有压壳和涡壳，所述压壳的排气端与发动机的进气端连通，所述压壳的进气端与大气连通，所述涡壳的进气端与所述发动机的排气端连通，所述涡壳的排气端与大气连通；

排气阀，所述排气阀与所述涡壳的进气端以及大气连通；

三通控制阀，所述三通控制阀的第一口与所述压壳的进气端连通，所述三通控制阀的第二口与所述压壳的排气端连通，所述三通控制阀的第三口与所述排气阀连通，所述三通控制阀能够控制所述第一口与所述第三口连通，或者所述第二口与所述第三口连通以调节所述排气阀的开度。

进一步地，还包括泄压阀，所述泄压阀分别与所述压壳的排气端以及大气连通。

进一步地，所述泄压阀固定设置在所述压壳上。

进一步地，还包括控制器，所述控制器与所述泄压阀以及所述三通控制阀电连接。

进一步地，所述排气阀包括气室、阀杆和旁通阀门，所述三通控制阀的第三口与所述气室连通，所述阀杆的一端滑动设置在所述气室中，所述阀杆的另一端与所述旁通阀门传动连接，所述旁通阀门设置在所述涡壳的旁通口处。

进一步地，所述三通控制阀的第一口通过第一管路与所述压壳的进气端连通，所述三通控制阀的第二口通过第二管路与所述压壳的排气端连通，所述三通控制阀的第三口通过第三管路与所述气室连通。

进一步地，所述排气阀固定设置在所述涡壳上。

进一步地，所述三通控制阀固定设置在所述压壳上。

进一步地，所述三通控制阀为电比例三通阀。

发动机，包括发动机本体和如上所述的涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在所述发动机本体上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的一种涡轮增压器，增压器本体具有压壳和涡壳，排气阀与涡壳的进气端以及大气连通，三通控制阀的第一口与压壳的进气端连通，三通控制阀的第二口与压壳的排气端连通，三通控制阀的第三口与排气阀连通。当涡轮增压器进行增压时，三通控制阀的第一口与第三口连通，由于第一口的气压与大气气压相同，因此，排气阀不会打开，涡轮增压器正常工作；当通过压壳的排气端进入到发动机的气体压力过大，或者节气门开度变小，压壳承受背压时，第三口与第二口连通，此时具有一定压力的气体推动排气阀打开一定的开度，使得一部分发动机排放的废气通过排气阀排出，从而降低涡壳处涡轮的转动速度，使得叶轮的转速降低，降低压壳的气体压力。而且排气阀的开度与压壳承受的背压有关，承受的背压越大，排气阀的开度越大，从而能够保证增压的同时，降低压壳承受的背压。通过上述方式，能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂。

本实用新型所提供的一种发动机，包括发动机本体和如上所述的涡轮增压器，能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂。

附图说明

图1是本实用新型一种涡轮增压器的示意图。

图中：

1、增压器本体；11、涡壳；12、压壳的进气端；13、压壳的排气端；2、排气阀；21、气室；22、阀杆；3、三通控制阀；31、第一管路；32、第二管路；33、第三管路；4、泄压阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；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。

在涡轮增压器工作的过程中，为了能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂，如图1所示，本实用新型提供一种涡轮增压器。涡轮增压器包括增压器本体1、排气阀2和三通控制阀3。

其中，增压器本体1具有压壳和涡壳11，压壳的排气端13与发动机的进气端连通，压壳的进气端12与大气连通，涡壳11的进气端与发动机的排气端连通，涡壳11的排气端与大气连通；排气阀2与涡壳11的进气端以及大气连通；三通控制阀3的第一口与压壳的进气端12连通，三通控制阀3的第二口与压壳的排气端13连通，三通控制阀3的第三口与排气阀2连通，三通控制阀3能够控制第一口与第三口连通，或者第二口与第三口连通以调节排气阀2的开度。

当涡轮增压器进行增压时，三通控制阀3的第一口与第三口连通，由于第一口的气压与大气气压相同，因此，排气阀2不会打开，涡轮增压器正常工作；当通过压壳的排气端13进入到发动机的气体压力过大，或者节气门开度变小，压壳承受背压时，第三口与第二口连通，此时具有一定压力的气体推动排气阀2打开一定的开度，使得一部分发动机排放的废气通过排气阀2排出，从而降低涡壳11处涡轮的转动速度，使得叶轮的转速降低，降低压壳的气体压力。而且排气阀2的开度与压壳承受的背压有关，承受的背压越大，排气阀2的开度越大，从而能够保证增压的同时，降低压壳承受的背压。通过上述方式，能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂。

进一步地，涡轮增压器还包括泄压阀4，泄压阀4分别与压壳的排气端13以及大气连通。通过设置泄压阀4，在增压器正常工作时，泄压阀4处于关闭状态；在压壳承受的背压超过设定值后，泄压阀4被高压气体直接推动打开，从而快速从泄压阀4处排出，使得压壳处的压力快速降低，从而对压壳进行保护。

进一步地，泄压阀4固定设置在压壳上。通过上述设置，提升了涡轮增压器的集成度，而且便于泄压阀4的布置和安装。

进一步地，涡轮增压器还包括控制器，控制器与泄压阀4以及三通控制阀3电连接。在本实施例中，控制器为ECU(整车控制器)，泄压阀4为电磁泄压阀4。通过控制器检测到压壳的排气端13的压力，当压力出现异常一旦压力超过临界值，就会对泄压阀4的电磁线圈进行通电控制，进而来控制泄压阀4的打开，使得气体快速释放。在发动机停机和涡轮增压器工作时，泄压阀4始终断电，泄压阀4处于关闭状态。当发动机在运行过程中，突然关闭节气门，泄压阀4通电，泄压阀4处于打开状态，释放了节气门与叶轮之间的背压，使叶轮依然可以保持较高转速运行。

进一步地，排气阀2包括气室21、阀杆22和旁通阀门，三通控制阀3的第三口与气室21连通，阀杆22的一端滑动设置在气室21中，阀杆22的另一端与旁通阀门传动连接，旁通阀门设置在涡壳11的旁通口处。当三通控制阀3的第二口与第三口连通时，压缩后的气体进入到气室21中，推动阀杆22移动，从而带动旁通阀门开启，使得废气提前排出，从而能够降低涡轮的转速，进而降低压壳处的叶轮的转速，降低气体压力。

进一步地，三通控制阀3的第一口通过第一管路31与压壳的进气端12连通，三通控制阀3的第二口通过第二管路32与压壳的排气端13连通，三通控制阀3的第三口通过第三管路33与气室21连通。通过上述设置，便于三通控制阀3的安装。

进一步地，废气旁通阀固定设置在涡壳11上。通过上述设置，提升了涡轮增压器的集成度，而且便于废气旁通阀的布置和安装，具体地，在涡壳11上开设有旁通管道，废气旁通阀设置在旁通管道处。

进一步地，排气阀2固定设置在涡壳11上。通过上述设置，提升了涡轮增压器的集成度，而且便于排气阀2的布置和安装。

进一步地，三通控制阀3固定设置在压壳上。通过上述设置，提升了涡轮增压器的集成度，而且便于三通控制阀3的布置和安装。

进一步地，三通控制阀3为电比例三通阀。通过控制器能够控制三通控制阀3的开度，从而根据需要精准控制发动机的进气压力，有效保证发动机的性能。

本实施例还提供一种发动机，包括发动机本体和如上的涡轮增压器，涡轮增压器设置在发动机本体上，能够避免压壳内出现压力异常增大，避免压壳破裂。

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.涡轮增压器，其特征在于，包括：

增压器本体(1)，所述增压器本体(1)具有压壳和涡壳(11)，所述压壳的排气端(13)与发动机的进气端连通，所述压壳的进气端(12)与大气连通，所述涡壳(11)的进气端与所述发动机的排气端连通，所述涡壳(11)的排气端与大气连通；

排气阀(2)，所述排气阀(2)与所述涡壳(11)的进气端以及大气连通；

三通控制阀(3)，所述三通控制阀(3)的第一口与所述压壳的进气端(12)连通，所述三通控制阀(3)的第二口与所述压壳的排气端(13)连通，所述三通控制阀(3)的第三口与所述排气阀(2)连通，所述三通控制阀(3)能够控制所述第一口与所述第三口连通，或者所述第二口与所述第三口连通以调节所述排气阀(2)的开度。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，还包括泄压阀(4)，所述泄压阀(4)分别与所述压壳的排气端(13)以及大气连通。

3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述泄压阀(4)固定设置在所述压壳上。

4.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述泄压阀(4)以及所述三通控制阀(3)电连接。

5.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述排气阀(2)包括气室(21)、阀杆(22)和旁通阀门，所述三通控制阀(3)的第三口与所述气室(21)连通，所述阀杆(22)的一端滑动设置在所述气室(21)中，所述阀杆(22)的另一端与所述旁通阀门传动连接，所述旁通阀门设置在所述涡壳(11)的旁通口处。

6.根据权利要求5所述的涡轮增压器，其特征在于，所述三通控制阀(3)的第一口通过第一管路(31)与所述压壳的进气端(12)连通，所述三通控制阀(3)的第二口通过第二管路(32)与所述压壳的排气端(13)连通，所述三通控制阀(3)的第三口通过第三管路(33)与所述气室(21)连通。

7.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述排气阀(2)固定设置在所述涡壳(11)上。

8.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述三通控制阀(3)固定设置在所述压壳上。

9.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述三通控制阀(3)为电比例三通阀。

10.发动机，其特征在于，包括发动机本体和如权利要求1-9任一项所述的涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在所述发动机本体上。