[发明专利]一种多截面混合调节阀阀芯结构

说明书

本发明提供了一种多截面混合调节阀阀芯结构，所述阀芯结构的型面是由n个开度平面上的截面圆混合而成，之后阀芯结构下部由切割平面切割去除最终成型。本发明具有以下优势：多截面混合调节阀与平板调节阀相比，在相同开度范围内，由于多截面混合阀芯型面与阀孔之间形成的流通面积的变化程度相对于平板阀芯的平缓，所以具有更高的调节精度，调节特性接近于等百分比流量特性的调节特性；在不同角度下打开，气体沿多截面混合阀芯型面流过，气流更顺畅，所形成的漩涡少，有利于提高二级增压系统下游涡轮的废气能量利用率。

技术领域

本发明属于机电技术领域，具体涉及一种多截面混合调节阀阀芯结构。

背景技术

随着内燃机的功率密度的提升和转速范围的拓展、以及用途的多样化，追求以燃油经济性、动态响应性等为目的的全工况性能匹配，对增压系统提出全新要求，根据车辆使用特性和时间任务剖面，通过调节阀切换实现增压参数改变的可调增压系统，成为研究热点。以二级增压为代表的可调增压系统，不仅可以满足发动机的设计工况，还能适应变工况和不同使用环境工作要求，对拓宽发动机最佳燃油经济性区域、提高实际使用性能有着重要影响。

二级增压系统中，调节阀是一个关键部件，对实现增压系统内高、低压级涡轮的能量精确分配，随发动机不同工况的压比调节、全工况匹配起到关键作用。

一般的调节阀阀芯没有经过特殊设计，多采用平板结构。气体流过平板阀芯后，由于流通面积的突然变化，阀芯周边存在低速区和漩涡，降低了进入下游涡轮的能量利用率。尤其是在小开度下，调节特性不好。

对于二级增压系统调节阀，希望其具有接近于等百分比流量特性的调节特性：在小开度时，流量小，流量的变化也小，调节平稳缓和；在大开度时，流量大，流量的变化也大，调节灵敏有效，有利于二级增压系统高、低压级涡轮的能量精确分配，但平板阀芯结构的调节阀不能满足这种要求，调节精度差；而且，阀芯周边存在低速区和漩涡，不利于提高二级增压系统下游涡轮的废气能量利用率。

发明内容

本发明的目的正是为了解决现有技术的不足，提出既能满足线性流量特性、调节精度高，又能实现流动损失小的满足二级增压系统调节的，接近于等百分比流量特性调节特性的一种多截面混合调节阀阀芯结构。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多截面混合调节阀阀芯结构，所述阀芯结构的型面是由n个开度平面上的截面圆混合而成，之后阀芯结构下部由切割平面切割去除最终成型。

优选的，所述n个开度平面上的截面圆分别为5度平面上的截面圆、10度平面上的截面圆、15度平面上的截面圆和20度平面上的截面圆。

优选的，所述切割平面位于15度平面与20度平面上的截面圆之间。

优选的，所述切割平面与20度平面上的截面圆平行。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明的多截面混合调节阀与平板调节阀相比，在相同开度范围内，由于多截面混合阀芯型面与阀孔之间形成的流通面积的变化程度相对于平板阀芯的平缓，所以具有更高的调节精度，调节特性接近于等百分比流量特性的调节特性；

(2)本发明的多截面混合阀芯调节阀在不同角度下打开，气体沿多截面混合阀芯型面流过，气流更顺畅，所形成的漩涡少，有利于提高二级增压系统下游涡轮的废气能量利用率。

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、为一种多截面混合调节阀阀座的等侧面积曲线包络线绘制示意图；

图2、为一种多截面混合阀芯多截面混合阀芯模型；