[实用新型]涡端带气流管理装置的集成式废气旁通涡轮机

说明书

本实用新型公开了一种涡端带气流管理装置的集成式废气旁通涡轮机,包括涡轮壳、旁通废气通道和涡轮废气通道，以及安装在所述涡轮壳出气端的集成式涡轮壳盖板；所述旁通废气通道和涡轮废气通道均由所述涡轮壳延伸至所述集成式涡轮壳盖板；所述集成式涡轮壳盖板上设置有导流槽，所述旁通废气通道和涡轮废气通道通过导流槽相连通所述导流槽设置在集成式涡轮壳盖板上远离所述涡轮的位置。本实用新型的一种涡端带气流管理装置的集成式废气旁通涡轮机，旁通的废气和进入涡轮的废气在距离涡轮较远的排气道中自然混合，两股气流汇集时冲击较小，具有气流损失小、噪音小、涡轮机效率高等优点。

技术领域

本实用新型涉及涡轮增压器上的涡轮机，尤其涉及涡端带气流管理装置的集成式废气旁通涡轮机，属于内燃机领域。

背景技术

车用发动机转速范围广，要求增压器响应性好，中低速扭矩大，扭矩储备系数高，额定点功率高。为了实现车用发动机全工况匹配，车用发动机普遍采用废气旁通涡轮增压器。

为满足这些要求，废气旁通涡轮增压器设计通流能力较小的涡轮机和尺寸较小的压气机，提升低速段增压压力和进气流量，满足中低速扭矩特性、烟度排放及响应性问题。由于设计通流能力较小的涡轮机和尺寸较小的压气机，导致高速段涡轮增压器转速高，涡前压力高，泵气功损失大。为兼顾高速段发动机性能及增压器高转速长时间运转可靠性，一般采用废气旁通结构适当排掉一部分废气，这部分废气不通过涡轮，从而适当降低增压器转速，适当降低涡前压力及泵气功损失。

废气旁通涡轮增压器基本工作原理和一般的固定截面涡轮增压器相同，但它在涡轮进口处增加一个废气旁通阀以及受增压压力控制使其开启、关闭的执行机构。从图1可以看出，废气旁通阀门9与传动片10整体转动，并通过推杆6与执行器5（用支架4固定在增压器壳体上）中弹簧的一端相连，执行器5的另一端则通过胶管3与压气机2出口增压压力相通。

执行器5中的弹簧具有一定的预紧力，当发动机7处于低速、低负荷时，增压压力低，废气旁通阀门9处于关闭状态。当增压压力达到一定程度，足以克服弹簧预紧力并达到一定的力平衡时，作用力将通过推杆6、传动销8、传动片10使废气旁通阀门9打开，将进入涡轮机1的部分废气经旁通通道流入发动机总排气管，从而减少了流入涡轮12的废气及能量，从而使增压器转速和增压压力随之下降。

传统的废气旁通涡轮增压器上的涡轮机结构见图2、图3，包括涡轮壳11、隔热罩14、涡轮12、无叶喷嘴16、废气旁通阀门9、摇臂15、轴套13、传动片10、传动销8、推杆6、执行器5，增压压力通过执行器5推动推杆6，推杆6通过传动销8推动传动片10、摇臂15旋转，摇臂15带动废气旁通阀门9开启和关闭。

执行器5中的弹簧具有一定的预紧力，增压器在发动机中低速时废气旁通阀门保持关闭状态，在发动机高速段，当增压压力达到一定程度，足以克服弹簧预紧力并达到一定的力的平衡时，作用力将通过推杆6、传动销8、传动片10使废气旁通阀门9打开，将进入涡轮机1的部分废气经涡轮壳旁通通道进入涡轮壳排气道22。进入涡轮12的废气在对涡轮做完功后，与旁通的废气在距离涡轮较近的涡轮壳排气道22中混合后一起进入发动机总排气管。未进入涡轮12而旁通的废气具有较高的排温、流速和压力；进入涡轮12的废气对涡轮完成做功后，相对未进入涡轮12而旁通的废气而言，具有较低的排温、流速和压力。两股气流在排温、流速和压力等方面存在较大差异，在距离涡轮较近的涡轮壳排气道22中剧烈混合，造成气流不稳定流动，产生气流损失，降低涡轮机效率，不利于发动机经济性改善，同时气流的不稳定流动也造成噪音问题。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供涡端带气流管理装置的集成式废气旁通涡轮机，旁通的废气和进入涡轮的废气在距离涡轮较远的排气道中自然混合，两股气流汇集时冲击较小，具有气流损失小、噪音小、涡轮机效率高等优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：