[发明专利]一种基于旁通阀控制的双真空罐式汽油机废气涡轮增压器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于旁通阀控制的双真空罐式汽油机废气涡轮增压器及控制方法。

背景技术

当今社会，随着能源的短缺以及环境污染的日益严重，汽车尾气的排放标准日益严格，因此，废气涡轮增压器被广泛的应用于汽车之上。涡轮增压器利用发动机废气能量驱动涡轮高速旋转，带动同轴的叶轮将外界空气压缩送入气缸，使燃料得到充分的燃烧，达到提高功率降低油耗的目的。具体来说，就是气体从空气滤清器由进气管路经过中冷器流入压气机的输入端，气体经过压缩后经进气管路进入发动机的入气口。而空气压缩的动力来自于涡轮增压器涡轮机，发动机排出的废气经排气管路流经涡轮机的输入端，利用废气的能量驱动涡轮，再由涡轮机带动压气机压缩空气。发动机运转过程中，在节气门开度较小的低速小负荷工况下，涡轮增压器并不需要增压，此时涡轮增压器一边增压，节气门一边节流，排气背压较大，对发动机非常不利，应使发动机转换为自然吸气模式。而在发动机转速很高较大负荷工况下，为了限制增压压力，涡轮增压器亦不需要增压。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于旁通阀控制的双真空罐式汽油机废气涡轮增压器及控制方法，不仅结构紧凑，而且使用方便，高效便捷。

本发明的技术方案在于：一种基于旁通阀控制的双真空罐式汽油机废气涡轮增压器，包括相连接的涡轮增压器压气机和涡轮增压器涡轮机，所述涡轮增压器压气机的机壳与涡轮增压器涡轮机的蜗壳相对接，涡轮增压器压气机的输入端连接有压气机进气管，涡轮增压器压气机的输出端经压气机排气管与发动机的进气口相连接，所述发动机的废气排出口经排气管路与涡轮增压器涡轮机的输入端相连接，涡轮增压器涡轮机的输出端连接有涡轮机排气管，所述蜗壳内设置有连接涡轮增压器涡轮机的输入端与涡轮机排气管的旁通管路，蜗壳内位于旁通管路与涡轮增压器涡轮机的输入端侧壁相连接的端部上设置有旁通阀，所述涡轮增压器涡轮机上还设置有控制旁通阀启闭的旁通阀启闭装置。

进一步地，所述压气机排气管上设置有节气门，压气机排气管上位于节气门前侧设置有节气门前出口，压气机排气管上位于节气门后侧设置有节气门后出口。

进一步地，所述旁通阀启闭装置包括设置于蜗壳一侧的第一真空罐和设置于蜗壳另一侧的第二真空罐，所述旁通阀上铰接有另一端穿出蜗壳的摇臂，所述摇臂的中部支撑在蜗壳上，摇臂的下端部分别与由第一真空罐驱动的第一推杆和由第二真空罐驱动的第二推杆相铰接。

进一步地，所述第一真空罐包括由第一上壳体和第一下壳体固连形成的第一罐状结构，所述第一罐状结构内固连有与第一上壳体形成密闭空腔的第一内置膜片，第一罐状结构内设置有位于第一内置膜片与第一下壳体之间的第一内置弹簧，所述节气门前出口经第一上壳体通入第一罐状结构。

进一步地，所述第一推杆的一端与第一内置膜片固连且另一端依次横向穿过第一内置弹簧及第一下壳体，第一推杆的另一端部上设置有与摇臂相铰接并滑动配合的第一长槽孔。

进一步地，所述第二真空罐包括由第二上壳体和第二下壳体固连形成的第一罐状结构，所述第一罐状结构内固连有与第二上壳体形成密闭空腔的第二内置膜片，第一罐状结构内设置有位于第二内置膜片与第二上壳体之间的第二内置弹簧，所述节气门后出口经第二上壳体通入第二罐状壳体。

进一步地，所述第二推杆的一端与第二内置膜片固连且另一端横向穿出第二下壳体，第二推杆的另一端部上设置有与摇臂相铰接并滑动配合的第二长槽孔。

进一步地，所述压气机排气管上位于节气门处设置有节气门位置传感器，压气机排气管上位于节气门前、后对应设置有节气门前压力传感器、节气门后压力传感器。

进一步地，所述压气机进气管上设置有空气滤清器和中冷器，压气机进气管上位于空气滤清器和中冷器之间设置有空气流量计，所述空气滤清器、中冷器、涡轮增压器压气机、节气门依次串联构成空气压缩路径，所述旁通阀、涡轮增压器涡轮机构成废气排出路径。

一种应用于所述的一种基于旁通阀控制的双真空罐式汽油机废气涡轮增压器的控制方法，步骤如下：

1）当发动机处于节气门后的进气压力低于一个标准大气压的小负荷时：第一推杆不移动，第二推杆拉动摇臂打开废气旁通阀，实现汽油机小负荷的废气旁通，降低排气背压；

2）当发动机处于节气门后的进气压力大于一个标准大气压，但节气门前压力未达到增压压力限值的中等负荷时：第一推杆和第二推杆不移动，废气旁通阀关闭；

3）当发动机处于大负荷，节气门前的压力高于增压压力限值时：第二推杆不移动，第一推杆推动摇臂打开废气旁通阀，实现汽油机大负荷的废气旁通。