專利名稱：渦輪機(jī)放氣閥及包括其的渦輪增壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓領(lǐng)域；更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種渦輪機(jī)放氣閥及包括其的渦輪增壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
渦輪增壓技術(shù)可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率和升扭矩、降低整車(chē)的油耗，隨著用戶要求的提高和技術(shù)的成熟，使用渦輪增壓技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)日益增多。渦輪增壓是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的葉片并帶動(dòng)同軸上的壓氣機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，以提高空氣的密度。渦輪機(jī)與壓氣機(jī)裝成一體，稱為渦輪增壓器。為了控制渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力，避免缸內(nèi)爆發(fā)壓力過(guò)大，渦輪增壓器一般安裝了自動(dòng)控制的渦輪機(jī)放氣閥。當(dāng)增壓壓力小于設(shè)定值時(shí)，渦輪機(jī)放氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)增壓壓力大于設(shè)定值時(shí)，控制機(jī)構(gòu)將打開(kāi)渦輪機(jī)放氣閥，放走部分廢氣，使得渦輪做功能力下降，從而降低了增壓壓力。但是，不期望的是，現(xiàn)有技術(shù)中的渦輪機(jī)放氣閥在降低增壓壓力作用的同時(shí)，也帶來(lái)了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定、增壓器氣流噪音大和存在尖銳的金屬敲擊等的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種適用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)放氣閥，其能夠改善排氣在流經(jīng)放氣閥后的流體壓力、流動(dòng)方向、流速波動(dòng)等，以克服現(xiàn)有技術(shù)中放氣閥給渦輪 增壓帶來(lái)的缺點(diǎn)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題還在于提供一種包括前述放氣閥的渦輪增壓器及渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。為解決放述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案。根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面提供了一種渦輪機(jī)放氣閥，其中，在所述放氣閥的入口通道內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)?？蛇x地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的一端與所述渦輪機(jī)進(jìn)氣通道相連，另一端通往所述放氣閥的閥蓋的閥面并且不與處于關(guān)閉狀態(tài)的放氣閥的閥蓋的閥面接觸。可選地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的所述另一端與處于關(guān)閉狀態(tài)的放氣閥的閥面的距離為0.5至1.5毫米。可選地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的外形是圓柱形?？蛇x地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與所述入口通道之間為過(guò)盈配合、螺紋配合或卡接配合?？蛇x地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)中均布地設(shè)置有多個(gè)平行于所述入口通道延伸的導(dǎo)流孔?？蛇x地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流孔為直線型通孔或曲線形通孔。[0015]可選地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流孔的個(gè)數(shù)為30至50個(gè)?？蛇x地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度為6至10毫米。可選地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流孔為直徑相同的圓形孔?？蛇x地，在如前所述的放氣閥中，所述導(dǎo)流孔的直徑為1.5至2.5毫米。根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面提供了一種渦輪增壓器，所述渦輪增壓器的渦輪機(jī)具有放氣閥，其中，所述放氣閥為如前述第一方面中的一項(xiàng)所述的放氣閥。根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面提供了一種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的渦輪機(jī)具有放氣閥，其中，所述放氣閥為如前述第一方面中的一項(xiàng)所述的放氣閥。經(jīng)過(guò)本申請(qǐng)人的分析得出由于復(fù)雜的增壓器結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)的間歇性排氣，現(xiàn)有技術(shù)的渦輪機(jī)放氣閥入口處流場(chǎng)的湍流程度很高，排氣在通過(guò)放氣閥入口通道的時(shí)候流動(dòng)方向、流速波動(dòng)很大，才導(dǎo)致氣流施加在放氣閥上的推力不穩(wěn)定以及引起放氣閥閥蓋位置頻繁變化、甚至與閥座不斷碰撞，其外在的的故障表現(xiàn)即為發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定、增壓器氣流噪音大和尖銳的金屬敲擊聲等。相應(yīng)地，申請(qǐng)人在根據(jù)本實(shí)用新型提供的渦輪機(jī)放氣閥及相應(yīng)的渦輪增壓器、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的放氣閥中設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)于渦輪增壓器渦輪機(jī)放氣閥入口通道內(nèi)，有效地改善了排氣在流經(jīng)放氣閥入口通道時(shí)壓力、流動(dòng)方向、流速波動(dòng)等，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定、消除或降低了增壓器氣流噪音以及金屬敲擊聲等。

參照附圖，本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容將更加顯然。應(yīng)當(dāng)了解，這些附圖僅僅用于說(shuō)明的目的，而并非意在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。圖中:圖1示意性地示出了一種渦輪機(jī)的立體圖，其中設(shè)置有根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的放氣閥；圖2示意性地示出了圖1中的渦輪機(jī)的局部平面視圖，其中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式放氣閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3示意性地示出了沿圖2中A-A向的局部剖視圖；以及圖4示意性地示出了與圖3相應(yīng)的渦輪機(jī)剖視圖，其中示出了放氣閥的閥蓋等。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖1示意性地示出了一種渦輪機(jī)的立體圖，其中設(shè)置有根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的放氣閥。在圖1中，附圖標(biāo)記I表示渦輪機(jī)入口，2表示渦輪機(jī)葉片，3表示渦輪機(jī)出口，4表示渦輪機(jī)放氣閥連桿機(jī)構(gòu)，5表示渦輪機(jī)放氣閥，51表示渦輪機(jī)放氣閥的閥蓋。依圖中可以理解，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣由渦輪機(jī)入口 I流入渦輪機(jī)，廢氣推動(dòng)渦輪機(jī)葉片2，將廢氣能量轉(zhuǎn)化為渦輪機(jī)葉片2的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，做完功的廢氣排放到渦輪機(jī)出口
3。在放氣閥執(zhí)行器和放氣閥連桿機(jī)構(gòu)4的控制下，當(dāng)遇到特定工況時(shí)，放氣閥5通過(guò)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2至4)對(duì)渦輪機(jī)入口 I流入的部分廢氣進(jìn)行處理并直接排放到渦輪機(jī)出口 3，使得渦輪的做功能力控制在合理水平。通常，渦輪機(jī)入口 I連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管，渦輪機(jī)出口3連接催化器，由于不同發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)不同，這里就不特別指明。[0030]圖中放氣閥5的閥蓋51的后面即可以設(shè)置有閥入口通道及位于閥入口通道內(nèi)的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，通過(guò)該導(dǎo)流結(jié)構(gòu)改善經(jīng)過(guò)放氣閥5的排氣的湍流狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所需的技術(shù)效果?？梢粤私?，此導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以采用不同的結(jié)構(gòu)，例如有多個(gè)通孔的單獨(dú)結(jié)構(gòu)、位于放氣閥入口通道內(nèi)的多個(gè)能夠起到整流作用的葉片或者濾網(wǎng)等，只要能夠起到改善湍流狀態(tài)的作用即可。應(yīng)當(dāng)了解，該渦輪機(jī)作為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的一部分，所以除此渦輪機(jī)外，渦輪增壓器的主要結(jié)構(gòu)還可以包括壓氣機(jī)等。下面結(jié)合圖2至圖4詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式
的放氣閥。圖2示意性地示出了圖1中的渦輪機(jī)的局部平面視圖，其中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式放氣閥5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3示意性地示出了沿圖2中A-A向的局部剖視圖；而圖4示意性地示出了與圖3相應(yīng)的渦輪機(jī)剖視圖，其中示出了放氣閥的閥蓋等。在圖2至4中附圖標(biāo)記52表示放氣閥5的閥蓋51的閥面52，6表示放氣閥5的入口通道，7表示導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。圖2中渦輪機(jī)出口 3面對(duì)觀察者的方向。從該圖2中可以看出，為了便于導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的制造和加工，渦輪機(jī)的放氣閥5的入口通道6內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7的外形優(yōu)選地設(shè)置成圓柱形。另外，為了保證裝配的牢固、可靠性能，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7與放氣閥的入口通道6之間可以采用過(guò)盈配合。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，為了實(shí)現(xiàn)不同的安裝需要也可以采用不同的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)安裝方式，例中，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7與放氣閥5的入口通道6之間也可以采用螺旋配合、卡接配合等；為了滿足設(shè)計(jì)中的特殊要求，也可以在不影響導(dǎo)流結(jié)構(gòu)功能的情況下采用非圓形的其它適當(dāng)?shù)耐庑涡螤睢榱烁玫貙⒆饔糜诜艢忾y5的排氣由現(xiàn)有技術(shù)中的湍流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏鼘恿鳡顟B(tài)并且使得排氣作用于放氣閥5的推力方向由原來(lái)的雜亂無(wú)章?tīng)顟B(tài)控制為統(tǒng)一的方向，在圖示實(shí)施方式中的渦輪機(jī)放氣閥5入口通道6內(nèi)設(shè)置的放氣閥導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7為多個(gè)導(dǎo)流孔(通孔)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)置明顯地降低了放氣閥5入口處排氣的波動(dòng)，避免了放氣閥5的閥蓋51的頻繁動(dòng)作，并且實(shí)驗(yàn)證明，其有效地提高了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定性、降低了增壓器氣流噪音。
從圖2中可以看出導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7中的各導(dǎo)流孔的截面可以設(shè)置成圓形的。結(jié)合圖3，在示例的優(yōu)選實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)更好的整流效果，導(dǎo)流孔可以為均布在導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7中并且均平行于入口通道7延伸，使得氣流在流經(jīng)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7時(shí)得到穩(wěn)定并在流出導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7后處于穩(wěn)定的層流狀態(tài)。這些圓形孔優(yōu)選為具有相同的直徑，例如直徑可以為1.5至2.5毫米；而導(dǎo)流孔的個(gè)數(shù)可以選為30至50個(gè)，導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度可以選為6至10毫米。毫無(wú)疑問(wèn)，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)本文的教示也可以采用其它適當(dāng)?shù)臄?shù)量和尺寸以適當(dāng)?shù)馗纳茖?dǎo)流孔的導(dǎo)流性能，顯然，這些經(jīng)過(guò)修改的方案與本申請(qǐng)方案是等同的。將導(dǎo)流孔設(shè)計(jì)成直線型通孔或曲線形通孔也可以分別實(shí)現(xiàn)具有不同特性的氣流以實(shí)現(xiàn)不同的需要。從圖3中可以更清楚地看出，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7設(shè)置在渦輪機(jī)的放氣閥5的入口通道6內(nèi)，并且其一端通往渦輪機(jī)的入口即進(jìn)氣通道1，另一端在閥蓋51打開(kāi)的情況下通往渦輪機(jī)出口 3，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)渦輪機(jī)內(nèi)氣壓的作用。圖4中示出了放氣閥5的較完整的結(jié)構(gòu)，同時(shí)示出了連桿機(jī)構(gòu)4和渦輪機(jī)葉片2等，同時(shí)可以看出，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)7的一端與渦輪機(jī)的入口(即進(jìn)氣通道)I相連，另一端通往放氣閥的閥蓋的閥面(見(jiàn)圖4)并且不與處于關(guān)閉狀態(tài)的放氣閥的閥面接觸，例如，所述放氣閥導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與處于關(guān)閉狀態(tài)的放氣閥的閥面的距離可選為0.5至1.5毫米，以避免放氣閥導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與閥蓋的干涉、緩和閥蓋與閥座的干涉，消除金屬敲擊聲。根據(jù)以上針對(duì)圖示實(shí)施方式的描述，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員同時(shí)已經(jīng)被教示了具有根據(jù)本實(shí)用新型的渦輪機(jī)放氣閥的渦輪增壓器及渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，所以在此不再對(duì)其進(jìn)行贅述。如上根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行的詳細(xì)描述基本上揭示了本發(fā)明的原理，但并不對(duì)本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)所要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上可以對(duì)該實(shí)施方式中具體的特征進(jìn)行改型，毫無(wú)疑問(wèn)，這些改型也將落入所附權(quán)利要求·書(shū)所覆蓋的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種渦輪機(jī)放氣閥，其特征在于，在所述放氣閥的入口通道內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的一端與所述渦輪機(jī)進(jìn)氣通道相連，另一端通往所述放氣閥的閥蓋的閥面并且不與處于關(guān)閉狀態(tài)的放氣閥的閥蓋的閥面接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的所述另一端與處于關(guān)閉狀態(tài)的放氣閥的閥面的距離為0.5至1.5毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的外形是圓柱形。
5.如權(quán)利要求1所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與所述入口通道之間為過(guò)盈配合、螺紋配合或卡接配合。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)中均布地設(shè)置有多個(gè)平行于所述入口通道延伸的導(dǎo)流孔。
7.如權(quán)利要求6所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流孔為直線型通孔或曲線形通孔。
8.如權(quán)利要求6所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流孔的個(gè)數(shù)為30至50個(gè)。
9.如權(quán)利要求6所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度為6至10毫米。
10.如權(quán)利要求6所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流孔為直徑相同的圓形孔。
11.如權(quán)利要求6所述的放氣閥，其特征在于，所述導(dǎo)流孔的直徑為1.5至2.5毫米。
12.一種渦輪增壓器，所述渦輪增壓器的渦輪機(jī)具有放氣閥，其特征在于，所述放氣閥為如權(quán)利要求1至11中的一項(xiàng)所述的放氣閥?！?br> 13.—種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的渦輪機(jī)具有放氣閥，其特征在于，所述放氣閥為如權(quán)利要求1至11中的一項(xiàng)所述的放氣閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種渦輪機(jī)放氣閥及包括其的渦輪增壓器、渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其中在渦輪機(jī)放氣閥的入口通道內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，改善了排氣在流經(jīng)放氣閥入口通道時(shí)壓力、流動(dòng)方向、流速波動(dòng)等，使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定、消除或降低了增壓器氣流噪音以及金屬敲擊聲等。
文檔編號(hào)F02B37/18GK203130247SQ20132001401
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者陶鴻瑩, 徐志梅, 裴梅香, 宋義忠 申請(qǐng)人:上海通用汽車(chē)有限公司, 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心有限公司