[发明专利]一种带海拔高度补偿的发动机涡轮增压器放气阀

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种发动机涡轮增压器，更具体地说，涉及具有放气阀的涡轮增压器，该放气阀用于控制流向涡轮增压器的排气气流。

背景技术

内燃机性能受到限制的一个因素是进气不足，在内燃机上采用涡轮增压器来增加进气量改善内燃机性能已经获得广泛的研究并成功的应用于工程。然而在某些条件下，涡轮增压器进气增压能力过高，导致缸内爆发压力过高，发动机可靠性下降；除此之外，涡轮增压器的超速运转也会导致涡轮增压器的损坏。已经公知的是，在流向涡轮增压器的排气气流中使用放气阀，可以调节流向涡轮增压器的排气气流，从而控制涡轮机叶轮的转速以及缸内的最大爆发压力。

相比自然吸气发动机，带有放气阀的涡轮增压发动机在高海拔工作时更有优势。然而一个难以解决的问题是，随着海拔升高，减小的大气环境压力会导致放气阀提前开启，从而难以兼顾高低海拔工况。例如，随着海拔升高，大气压力降低，同样进气压力的条件下，高海拔进气流量降低，存在进气不足，性能变差问题，因此高海拔需要更高的进气压力来保持动力性，但由于高海拔大气压力较低，克服放气阀阻力也降低，放气阀开启压力反而减小，导致发动机在高海拔地区难以发挥涡轮增压应有的巨大优势。

已经公知的是，通过采用带电子或液压控制放气阀门的增压器，可以根据不同海拔工况实时调节流向涡轮增压器的排气气流，然而上述控制系统存在布置困难、造价高、可靠性较低等问题。通过采用带气囊式气压自补偿功能的放气阀，如发明名称“涡轮增压器排气门的海拔高度补偿”的中国专利ZL2006101263921，可具有结构简单以及费用低的优点。但由于该发明采用气囊通过杠杆直接改变弹簧的安装弹簧高度原理来控制放气阀开启压力，一方面导致气囊需克服较高的反作用力，加大了气囊的体积以提高必要的致动力，另一方面弹簧在运动时气囊也需跟着一起变化，这导致对放气阀的精确控制变得困难。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种带海拔高度补偿的发动机涡轮增压器放气阀，具有不同海拔条件下自适应调节放气阀开启压力的功能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带海拔高度补偿的发动机涡轮增压器放气阀，包括：

阀壳体，一端设有用于连通发动机进气管的进气通道，另一端设有通孔，内部设有带孔挡板，将阀壳体内部空间分隔为第一阀室和第二阀室；

第一活塞机构，设置在第一阀室，包括单杆活塞和其一端活塞杆上套设的第一预紧弹簧，所述单杆活塞的活塞杆的端部经过所述带孔挡板的孔进入第二阀室，所述第一预紧弹簧的另一端与带孔挡的一面接触；

第二活塞机构，设置在第二阀室，包括双杆活塞、第二预紧弹簧和圆柱齿轮，所述双杆活塞朝向第一阀室一端的第一活塞杆的端部旋接所述圆柱齿轮；所述双杆活塞朝向另一端的第二活塞杆上套设第二预紧弹簧，且第二活塞杆的端部穿过阀壳体的通孔与放气阀门相连，且所述第一活塞杆所处的内部空间通过阀壳体侧面的通道与外界环境相通；

致动器罐，设置在阀壳体的外侧面，内部通过致动器隔膜分隔为第一致动器室和第二致动器室，所述第一致动器室通过致动器罐侧面的通道与外界环境相通，所述第二致动器室内密封一定质量的气体，所述致动器隔膜朝向第一致动器的一侧固定连接控制杆的一端，所述控制杆的另一端与圆柱齿轮配合，将直线运动转化为圆柱齿轮的旋转运动，改变所述圆柱齿轮与单杆活塞之间的距离。

进一步的，所述第一活塞杆的端部设有梯形螺纹，通过梯形螺纹与圆柱齿轮中心的内螺纹孔配合旋接。

进一步的，所述控制杆的一端的侧面设置有齿条，通过齿条与所述圆柱齿轮啮合。

进一步的，所述控制杆与阀壳体为间隙滑动配合，且控制杆与阀壳体滑动配合部位的截面为非圆形结构。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

当大气压力降低时，圆柱齿轮与单杆活塞沿轴向的距离增大；当大气压力升高时，圆柱齿轮与单杆活塞沿轴向的距离减小；本发明无需电控，结构简单；致动器隔膜形成的气囊体积小，制动器承受外界反作用力小，控制精度高。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例所述涡轮增压器放气阀的示意图；

图2是本发明实施例所述致动器罐与圆柱齿轮配合的截面俯视图。

附图标记说明：