[实用新型]带有螺纹制动可变几何控制装置的涡轮增压器涡轮箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及涡轮增压器技术领域，特是涡轮增压器上的涡轮箱。

背景技术

普通涡轮增压器由于其流通截面不能改变，在发动机低速工况时不能提供足够的增压比，并且由于响应特性差造成发动机加速烟度高。为了改善发动机涡轮增压器的响应特性和低工况的增压比，在增压器中采用了可变几何增压方式，通过对涡轮流通面积进行调节以提高涡轮增压器的响应特性和低工况时的增压比，使发动机低速扭矩特性和加速响应特性得到改善。可变几何截面涡轮箱增压器是可变几何涡轮增压器的一种，通过控制传动机构，改变涡轮叶片间流道的喉口面积，从而起到控制进入涡轮的废气流量的作用。

现有的可变几何涡轮增压器如附图9所示，它包括涡轮箱9、涡轮转子10、喷嘴组件11、轴承体12、背盘13、压气机叶轮14、压气机蜗壳15，在涡轮箱9和轴承体12之间装有隔热套，涡轮转子10位于涡轮箱9的出口处，涡轮箱9通过轴承体12与压气机蜗壳15连接，压气机叶轮14位于压气机蜗壳15的出口处。

在发动机低速运转时，传动机构带动喷嘴组件11运动，减少涡轮喷嘴流通截面积，使得排气背压和流速增大。在发动机高速运转时，传动机构带动喷嘴组件11运动，增大涡轮喷嘴流通截面积，降低排气背压和流速，减少进气流量。

现有的可变几何截面涡轮增压器，实际应用中发现在性能匹配方面还存在一些不足，现代发动机转速越来越高，需要匹配的范围也越来越广，现在所使用的可变几何截面增压器很难在整个运行工况都保持高的效率，也很难保证大范围内都具备良好的效果和高的涡轮效率。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种新型的涡轮增压器可变几何涡轮箱，它是在涡轮箱上设计一个螺纹制动可变几何控制装置，通过螺纹制动可变几何控制装置来控制涡轮箱气体流道的流通截面，提高涡轮增压器响应特性和增压比，使涡轮增压器与发动机全工况高效匹配。

本实用新型的技术方案是：一种带有螺纹制动可变几何控制装置的涡轮增压器涡轮箱，它包括涡轮箱本体和螺纹制动可变几何控制装置。在涡轮箱本体上设有六个连接内圈的螺纹孔和一个连接电机支架的螺纹孔。螺纹制动可变几何控制装置由内圈、闭气环、螺纹齿杆、电机、电机支架组成。在内圈的一端上设有闭气环导向套，内圈的端面板上设有六个沉头螺钉孔和一个螺纹齿杆孔。在闭气环一端的外圆上设有螺纹齿。在电机支架上设有四个安装电机的螺钉孔和一个安装电机支架的螺钉孔。闭气环安装在内圈的闭气环导向套上，内圈通过螺钉固定在涡轮箱的进气口端。电机支架通过螺钉固定在涡轮箱上，电机通过螺钉安装在电机支架上，螺纹齿杆安装在电机的输出轴上，并穿过内圈上的螺纹齿杆孔伸入涡轮箱内，与闭气环上的螺纹齿啮合。

使用时，将带有螺纹制动可变几何控制装置的涡轮箱安装在增压器上，采用电子式控制方式与ECU相连，通过on/off阀控制排气通道的开与闭。

本实用新型提供的螺纹制动可变几何控制装置工作原理如下：

一、当发动机低速运转时，螺纹制动可变几何控制装置采集发动机ECU发来的目标值信号，及时发出电信号给电机，电机带动螺纹齿杆正转，螺纹齿杆旋转带动安装在内圈闭气环导向套上的闭气环向前移动，闭气环在移动过程中逐步关闭涡轮箱的气体流道，逐步减少涡轮箱气体流道的流通截面积，使得排气背压和流速增大，可用排气能量提高，从而提高增压器的转速，增加进气流量。

二、当发动机高速运转时，螺纹制动可变几何控制装置采集发动机ECU发来的目标值信号，及时发出电信号给电机，电机带动螺纹齿杆反转，螺纹齿杆旋转带动安装在内圈闭气环导向套上的闭气环向后移动，闭气环在移动过程中逐步打开涡轮箱的气体流道，逐步增大涡轮箱气体流道的流通截面积，降低排气背压和流速，减少进气流量。

三、在发动机其他转速范围内，螺纹制动可变几何控制装置根据发动机ECU发来的角度信号改变涡轮箱气体流道的流通截面积，从而获得不同的增压压力和进气流量。

本实用新型的涡轮增压器与现有技术相比具有如下特点：