專利名稱：帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車渦輪增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種尤其適于應(yīng)用在汽油轎車中的廢氣 渦輪增壓器。
背景技術(shù)：
增壓技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的主要措施之一，應(yīng)用最為廣泛的是廢氣渦輪增壓。渦輪增 壓器是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，它無(wú)需動(dòng)力，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，帶 動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪等速旋轉(zhuǎn)將壓氣機(jī)吸進(jìn)的新鮮空氣壓縮后送入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，使得氣缸 內(nèi)空氣密度迅速增加，燃油燃燒更加充分，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，改善燃燒的條件，降低
汽車尾氣的排放污染；同時(shí)因?yàn)槿加腿紵映浞?，使發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗降低5% 10%左右。 渦輪增壓器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)具有提高功率、降低油耗和改善汽車排放等功效。
目前國(guó)內(nèi)柴油用渦輪增壓技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，柴油車用渦輪增壓器的渦輪殼和渦輪材料
適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度在80(TC以下，增壓器的工作轉(zhuǎn)速維持在80000轉(zhuǎn)/分鐘上下，對(duì)增壓 器的防喘振等方面要求相對(duì)不高。相比之下，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度高達(dá)95(TC以上，增壓 器的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到200000轉(zhuǎn)/分鐘，工作轉(zhuǎn)速達(dá)到140000轉(zhuǎn)/分鐘，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀 況較之柴油發(fā)動(dòng)機(jī)更加復(fù)雜多變，對(duì)增壓器在不同工況下的工作適應(yīng)性有較高要求，諸如避 免發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃爆震、增壓器的喘振等，因此，已有的柴油用渦輪增壓技術(shù)不能完全適用于 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
汽油轎車的使用工況較為復(fù)雜，與之相匹配的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速很高，在發(fā)動(dòng)機(jī)突然停 車或者是緊急怠速時(shí)雖然發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能及時(shí)降下來(lái)，但渦輪增壓器因轉(zhuǎn)動(dòng)慣性仍然會(huì)高速旋 轉(zhuǎn)，繼續(xù)對(duì)吸進(jìn)來(lái)的新鮮空氣進(jìn)行壓縮并欲送往發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，但是此時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣 閥門已經(jīng)關(guān)閉或者是幾乎全部關(guān)閉，被渦輪增壓器壓縮后的高壓空氣不能進(jìn)入氣缸，這樣就 會(huì)使增壓器的壓比迅速瞬間提高，造成增壓器的喘振，損傷或毀壞增壓器，甚至?xí)?duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 造成更大范圍的毀壞，由于這些尚未得很好解決的技術(shù)難題，目前，國(guó)內(nèi)尚未出現(xiàn)的相關(guān)的 產(chǎn)品，而國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，難以廣泛應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種帶有泄壓保護(hù)的汽油轎 車渦輪增壓器，使得能夠滿足汽油轎車用渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車或緊急怠速時(shí)不形成 過(guò)增壓而喘振，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓器本身和發(fā)動(dòng)機(jī)的有效保護(hù)。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 本實(shí)用新型帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車用渦輪增壓器，其結(jié)構(gòu)形式是渦輪與壓氣機(jī)葉輪同 軸設(shè)置，渦輪殼的進(jìn)氣側(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管連通，壓氣機(jī)葉輪位于壓氣機(jī)機(jī)殼內(nèi)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在壓氣機(jī)的流道側(cè)壁上，設(shè)置與流道相通的旁通氣孔；在所述 旁通氣孔上設(shè)置泄壓閥。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于
所述旁通氣孔位于所述壓氣機(jī)的流道出口一端側(cè)壁上。
所述泄壓閥設(shè)置為膜片式結(jié)構(gòu)，所述膜片式結(jié)構(gòu)是以膜片將泄壓閥內(nèi)腔分隔為控制腔和 工作腔；所述控制腔是通過(guò)泄壓閥氣嘴與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路相通；所述工作腔是在旁通氣孔與 壓氣機(jī)進(jìn)氣側(cè)之間形成連通。
所述泄壓閥是以其泄壓閥閥蓋通過(guò)連接螺釘固定設(shè)置在壓氣機(jī)殼上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在-
1、本實(shí)用新型的實(shí)施使得發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，泄壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)，壓氣機(jī)出口流道
中的旁通氣孔被封堵，壓縮空氣全部進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，實(shí)現(xiàn)渦輪增壓；在緊急停車或緊急怠
速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣閥門關(guān)閉或者幾乎全部關(guān)閉，壓氣機(jī)出口處空氣壓力迅速升高，瞬間形成
高壓空氣使泄壓閾開(kāi)啟，壓氣機(jī)出口流道中的旁通氣孔被開(kāi)通，使壓氣機(jī)出口處形成的高壓
空氣得以釋放，增壓器不產(chǎn)生高的增壓比，避免了增壓器過(guò)增壓和喘振現(xiàn)象的發(fā)生，有效地
保護(hù)了增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)施，不會(huì)帶來(lái)成本上較大的增加。


圖1為本實(shí)用新型渦輪增壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型泄壓閥裝配位置及結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)l渦輪殼、2渦輪、3發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路、4壓氣機(jī)進(jìn)氣側(cè)、18壓氣機(jī)葉輪、 20壓氣機(jī)機(jī)殼、21旁通氣孔、22泄壓閥、30連接螺釘、31泄壓閥氣嘴、32泄壓閥彈簧、 33膜片內(nèi)支撐、34膜片、35膜片外支撐、36閥蓋。
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，按常規(guī)形式，渦輪2與壓氣機(jī)葉輪18同軸設(shè)置，渦輪殼1的進(jìn)氣側(cè)與發(fā)動(dòng) 機(jī)排氣管連通，壓氣機(jī)葉輪18位于壓氣機(jī)機(jī)殼20中。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪2高速旋 轉(zhuǎn)，帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪18等速旋轉(zhuǎn)，將壓氣機(jī)一側(cè)吸入的空氣進(jìn)行壓縮后送入發(fā)動(dòng)機(jī)
氣缸，使得氣缸內(nèi)空氣密度成倍地增加，進(jìn)而得到增壓的效果。
本實(shí)施例中，是在壓氣機(jī)的流道側(cè)壁上，設(shè)置與流道相通的旁通氣孔21;在旁通氣孔
21上設(shè)置泄壓閥22。
發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，泄壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)，壓氣機(jī)出口流道中的旁通氣孔被封堵，壓縮 空氣全部進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，實(shí)現(xiàn)渦輪增壓；在緊急停車或緊急怠速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣閥門關(guān)閉 或者幾乎全部關(guān)閉，壓氣機(jī)出口處空氣壓力迅速升高，瞬間形成高壓空氣使泄壓闊開(kāi)啟，壓 氣機(jī)出口流道中的旁通氣孔被開(kāi)通，使壓氣機(jī)出口處形成的高壓空氣得以釋放，增壓器不產(chǎn) 生高的增壓比，避免了增壓器過(guò)增壓和喘振現(xiàn)象的發(fā)生，有效地保護(hù)了增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)的正 常工作。
參見(jiàn)圖l、圖2，本實(shí)施例中，旁通氣孔21位于壓氣機(jī)機(jī)殼20的流道出口一端側(cè)壁上。 具體設(shè)置泄壓閥22為膜片式結(jié)構(gòu)，膜片式結(jié)構(gòu)是以膜片34將泄壓閥內(nèi)腔分隔為控制腔和工 作腔，控制腔是通過(guò)泄壓閥氣嘴31與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路3相通；工作腔是在旁通氣孔21與壓 氣機(jī)進(jìn)氣側(cè)4之間形成連通；泄壓閥以泄壓閥閥蓋36通過(guò)連接螺釘30與壓氣機(jī)殼20固定 連接。
具體實(shí)施中，在泄壓閥的控制腔中，設(shè)置有泄壓閥彈簧2和膜片內(nèi)支撐33，在泄壓閥 工作腔中，設(shè)置有膜片外支撐35。
在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路3中氣體壓力和泄壓閥彈簧32的彈力共同作 用克服了壓氣機(jī)殼流道里壓縮空氣的作用力，使得泄壓閥膜片34覆蓋在旁通氣孔21上，形 成對(duì)旁通氣孔21的封堵，壓氣機(jī)的壓縮空氣全部進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車或 緊急怠速時(shí)，泄壓閥氣嘴31里為真空或幾乎真空，壓氣機(jī)流道里的壓縮空氣對(duì)泄壓閥外支 撐35和膜片34的作用力克服彈簧32和泄壓閥氣嘴31里的空氣作用力使泄壓閥膜片34脫 離旁通氣孔21的封堵，壓氣機(jī)里的壓縮空氣通過(guò)泄壓閥內(nèi)工作腔流入壓氣機(jī)進(jìn)氣側(cè)4，有 效防止了增壓器過(guò)增壓造成的喘振，保證增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
具體實(shí)施中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，要求泄壓閥膜片耐溫240°C,經(jīng)過(guò)動(dòng)作50萬(wàn)次后不 產(chǎn)生破損、裂紋以及變形；泄壓閥彈簧在26(TC的溫度中，工作100萬(wàn)次后的各項(xiàng)參數(shù)和性 能仍保持在允許范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車用渦輪增壓器，渦輪(2)與壓氣機(jī)葉輪(18)同軸設(shè)置，渦輪殼(1)的進(jìn)氣側(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管連通，壓氣機(jī)葉輪(18)位于壓氣機(jī)機(jī)殼(20)內(nèi)；其特征是在壓氣機(jī)的流道側(cè)壁上，設(shè)置與所述流道相通的旁通氣孔(21)；在所述旁通氣孔(21)上設(shè)置泄壓閥(22)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車渦輪增壓器，其特征是所述旁通氣 孔(21)位于所述壓氣機(jī)的流道出口一端側(cè)壁上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車渦輪增壓器，其特征是所述泄壓閥(22) 設(shè)置為膜片式結(jié)構(gòu)，所述膜片式結(jié)構(gòu)是以膜片(34)將泄壓閥內(nèi)腔分隔為控制腔和工 作腔；所述控制腔是通過(guò)泄壓閥氣嘴(31)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管路(3)相通；所述工作腔是在 旁通氣孔(21)與壓氣機(jī)進(jìn)氣側(cè)(4)之間形成連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車渦輪增壓器，其特征是所述泄壓閥 是以其泄壓閥閥蓋(36)通過(guò)連接螺釘(30)固定設(shè)置在壓氣機(jī)殼(20)上。
專利摘要帶有泄壓保護(hù)的汽油轎車用渦輪增壓器，渦輪與壓氣機(jī)葉輪同軸設(shè)置，渦輪殼的進(jìn)氣側(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管連通，壓氣機(jī)葉輪位于壓氣機(jī)殼內(nèi)；其特征是在壓氣機(jī)的流道側(cè)壁上，設(shè)置與流道相通的旁通氣孔；在旁通氣孔上設(shè)置泄壓閥。本實(shí)用新型使得能夠滿足汽油轎車用渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)突然停車或緊急怠速時(shí)不形成過(guò)增壓而喘振，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓器本身和發(fā)動(dòng)機(jī)的有效保護(hù)。
文檔編號(hào)F02B39/16GK201187344SQ200820035749
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
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