CN106050334A - 一种汽车双涡管增压器壳体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车双涡管增压器壳体结构，包括涡轮壳、中间壳体、叶轮壳，叶轮壳的下端设有压气机出口，其特征是：还包括设在涡轮壳的左端的涡轮壳出气法兰、设在涡轮壳右部上表面的双涡管进气法兰；双涡管进气法兰上设有第一进气口和第二进气口，第一进气口和第二进气口通过隔板隔开；在第一进气口与第二进气口的内部经汇流形成增压道；第一进气口的内表面设有第一旁通进气口，第二进气口的内表面设有第二旁通阀进气口；隔板向下延伸至第一旁通进气口和第二旁通进气口的下端部。其能够减少废气流入双涡管增压器时形成的涡流现象；能够调节废气流量，满足发动机在各种工况下的所需的进气压力；且废气混合均匀、能量利用率高。

Description

一种汽车双涡管增压器壳体结构

技术领域

本发明涉及汽车发动机，具体涉及一种汽车双涡管增压器壳体结构。

背景技术

目前的直列四缸内燃式发动机的各气缸排气均存在重叠角，导致发动机排气歧管及增压器各气道之间的气流互相干扰，使发动机排气能量内部损耗严重，性能下降。为了避免这一问题，发动机增压器总成常设计为双涡管型式，以确保任意气缸排气时不会与前一气缸排气相互干扰。由于发动机各气缸点火顺序为1-3-4-2，各气缸所连接的排气歧管气道也以相同顺序充气；要错开1-3，3-4，4-2，2-1气道充气时间，该双涡管增压器必须布置为：第1气道与第4气道汇合，第2气道与第3气道汇合的结构。当发动机1缸开始排气时，不会与相邻点火顺序上的2、3缸干扰；当发动机3缸开始排气时，不会与相邻点火顺序上的1、4缸干扰；当发动机4缸开始排气时，不会与相邻点火顺序上的3、2缸干扰；当发动机2缸开始排气时，不会与相邻点火顺序上的4、1缸干扰。但是这种布置结构，增压器的两个气道无法保持完全相同的气道长度和形状，导致进入增压器涡轮流道的废气一致性偏差；由于机舱空间有限，较长气道流动阻力较大，会形成较高的涡前压力，导致气缸残余废气量高于其他气缸，影响发动机整体性能，现将发动机各缸的点火顺序调整为1-3-2-4，将第1气道与第2气道汇合，第3气道与第4气道汇合。但是两种布置方式均容易在气道汇合处形成涡流，导致增压道的气流不平顺。

CN204984504U公开的“一种涡轮增压器壳体”，包括外壳部、内环部和连接部，外壳部呈圆盘状的薄壁结构，外壳部的外圆周的侧壁向外壳部的中心侧弯曲聚拢，内环部垂直凸出于外壳部的内侧面且内环部的外表面与外壳部的内表面形成一侧开放的螺旋形的增压通道，在外壳的上设有进气端，增压通道连通至进气端且与进气端的轴线相切，增压通道的截面积由进气端向增压通道的末端逐渐变小，连接部垂直于突出外壳部的外表面，连接部上开设有输出孔，输出孔延伸至内环部且与内环部同轴线，输出孔上与内环部相交处呈圆弧面，输出孔的另一端开设成锥面，其结构简单、稳定性好。但没有解决现有解决气道汇合处因涡流现象导致增压道气流不平顺的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车双涡管增压器壳体结构，其能够减少废气流入双涡管增压器时形成的涡流现象；能够调节废气流量，满足发动机在各种工况下的所需的进气压力；且废气混合均匀、能量利用率高。

本发明所述的一种汽车双涡管增压器壳体结构，包括涡轮壳、左端与该涡轮壳的右端连接的中间壳体、与所述中间壳体的右端连接的叶轮壳，所述叶轮壳的下端设有压气机出口，其特征是：还包括设在所述涡轮壳的左端的涡轮壳出气法兰、设在所述涡轮壳右部上表面的双涡管进气法兰；所述双涡管进气法兰上设有第一进气口和第二进气口，该第一进气口和第二进气口的中间部位通过一隔板隔开；在所述第一进气口与第二进气口的内部经汇流形成增压道；所述第一进气口的内表面设有第一旁通进气口，所述第二进气口的内表面设有第二旁通阀进气口；所述隔板向下延伸至所述第一旁通进气口和第二旁通进气口的下端部。

进一步，所述涡轮壳的内部设有旁通出气法兰，该旁通出气法兰上设有第一旁通出气口和第二旁通出气口；所述第一旁通进气口与所述第一旁通出气口贯通，形成第一旁通流道；所述第二旁通进气口与所述第二旁通出气口贯通，形成第二旁通流道。

进一步，所述增压道的截面呈圆环形，其截面积由增压道的进气端向出气端逐渐减小。

进一步，所述双涡管进气法兰的截面呈倒圆角的等腰三角形，所述第一进气口和第二进气口呈半圆形，并且对称分布在所述双涡管进气法兰的中部。

进一步，所述双涡管进气法兰的一个角部上设有第一螺纹孔、一个角部上设有第二螺纹孔、一个角部上设有通孔。

进一步，所述中间壳体的左端通过抱箍和螺栓与所述涡轮壳连接、右端通过抱箍和螺栓与所述叶轮壳连接。

本发明有益的技术效果：

由于在第一进气口与第二进气口之间设有隔板，且隔板向下延伸至第一旁通进气口和第二旁通进气口的下端部，减少了废气流入双涡管增压器时形成的涡流现象；由于设计了第一旁通流道和第二旁通流道，在废气推动涡轮增压之前，多余废气从第一旁通流道和第二旁通流道排出，从而调节了废气的流量，满足了发动机在各种工况下的所需的进气压力；由于增压道的截面积由增压道的进气端向出气端逐渐减小，使得废气混合均匀、提高了废气的能量利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；

图2是本发明的结构示意图之二；

图3是图1的A-A剖面图；

图4是图2的B-B剖面图；

图5是本发明涡轮壳的砂芯结构示意图之一；

图6是本发明涡轮壳的砂芯结构示意图之二。

图中：1-涡轮壳，2-双涡管进气法兰，3-中间壳体，4-叶轮壳，5-抱箍，6-螺栓，7-增压器执行器；

11-涡轮壳出气法兰，12-旁通出气法兰，13-增压道，14-第一旁通流道，15-第二旁通流道；

21-第一进气口，22-第二进气口，23-隔板，24-第一螺纹孔，25-第二螺纹孔，26-通孔；

41-压气机出口；

121-第一旁通出气口，122-第二旁通出气口；

211-第一旁通进气口；

221-第二旁通进气口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做详细说明。

参见图1、图2、图3所示的一种汽车双涡管增压器壳体结构，包括涡轮壳1、左端与该涡轮壳1的右端连接的中间壳体3、与所述中间壳体3的右端连接的叶轮壳4，所述叶轮壳4的下端设有压气机出口41，其突出的实质性特点是：

还包括设在所述涡轮壳1的左端的涡轮壳出气法兰11、设在所述涡轮壳1右部上表面的双涡管进气法兰2；所述双涡管进气法兰2上设有第一进气口21和第二进气口22，该第一进气口21和第二进气口22的中间部位通过一隔板23隔开；在所述第一进气口21与第二进气口22的内部经汇流形成增压道13；所述第一进气口21的内表面设有第一旁通进气口211，所述第二进气口22的内表面设有第二旁通阀进气口221；所述隔板23向下延伸至所述第一旁通进气口211和第二旁通进气口221的下端部。由于在第一进气口21与第二进气口22的中间部位设计了隔板23，且隔板23向下延伸至第一旁通进气口211和第二旁通进气口221的下端部，使得发动机排气歧管内的废气进入第一气道口21和第二气道口22时不相互干扰，有利于废气的流动，能够减少废气流入双涡管增压器时形成的涡流现象。

参见图3和图4，所述涡轮壳1的内部设有旁通出气法兰12，该旁通出气法兰12上设有第一旁通出气口121和第二旁通出气口122；所述第一旁通进气口211与所述第一旁通出气口121贯通，形成第一旁通流道14；所述第二旁通进气口221与所述第二旁通出气口122贯通，形成第二旁通流道15。第一旁通流道14和第二旁通流道15能够排出多余废气，起到调节进入增压道13废气流量的目的，能够满足发动机在各种工况下的所需的进气压力。

参见图5或图6，所述增压道13的截面呈圆环形，其截面积由增压道13的进气端向出气端逐渐减小。增压道13的出气端正对涡轮；增压道13的截面积由进气端向出气端逐渐减小，能够使废气混合均匀、实现废气加速，有效带动涡轮转动，增大废气能量的利用，达到发动机目标增压的目的。

参见图1或图2，所述双涡管进气法兰2的截面呈倒圆角的等腰三角形，所述第一进气口21和第二进气口22呈半圆形，并且对称分布在所述双涡管进气法兰2的中部。第一进气口21和第二进气口22与排气歧管出口一一对应，有利于废气的流动，有效避免发动机出现窜气现象。

参见图1或图2，所述双涡管进气法兰2的一个角部上设有第一螺纹孔24、一个角部上设有第二螺纹孔25、一个角部上设有通孔26。双头螺栓通过第一螺纹孔24和第二螺纹孔25将双涡管进气法兰2与排气歧管刚性连接。

所述中间壳体3的左端通过抱箍5和螺栓6与所述涡轮壳1连接、右端通过抱箍5和螺栓6与所述叶轮壳4连接。

涡轮壳1和叶轮壳4上固定连接有增压器执行器7，采用杯体结构和不锈钢弹簧，其作用是控制通过增压器涡轮的废气流量，调节增压器转速以实现不同工况条件下的增压。

工作过程为：排气歧管排出的废气从第一进气口21和第二进气口22进入增压道13，多余的过压废气从第一旁通流道14和第二旁通流道15排出，剩余的废气流经增压道13后排出，由于增压道13的出气端正对涡轮，增压后的废气推动涡轮高速转动，涡轮又带动同轴的叶轮转动，新鲜空气经叶轮压缩后，从压气机出口41流出，流入发动机进气歧管中，再送入气缸，向发动机提供高压的新鲜空气。当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，发动机的输出功率也就得以增加。

本发明能够减少废气流入双涡管增压器时形成的涡流现象；能够调节废气流量，满足发动机在各种工况下的所需的进气压力；且废气混合均匀、能量利用率高。

Claims (6)

1.一种汽车双涡管增压器壳体结构，包括涡轮壳（1）、左端与该涡轮壳（1）的右端连接的中间壳体（3）、与所述中间壳体（3）的右端连接的叶轮壳（4），所述叶轮壳（4）的下端设有压气机出口（41），其特征是：还包括设在所述涡轮壳（1）的左端的涡轮壳出气法兰（11）、设在所述涡轮壳（1）右部上表面的双涡管进气法兰（2）；所述双涡管进气法兰（2）上设有第一进气口（21）和第二进气口（22），该第一进气口（21）和第二进气口（22）的中间部位通过一隔板（23）隔开；在所述第一进气口（21）与第二进气口（22）的内部经汇流形成增压道（13）；所述第一进气口（21）的内表面设有第一旁通进气口（211），所述第二进气口（22）的内表面设有第二旁通阀进气口（221）；所述隔板（23）向下延伸至所述第一旁通进气口（211）和第二旁通进气口（221）的下端部。

2.根据权利要求1所述的汽车双涡管增压器壳体结构，其特征是：所述涡轮壳（1）的内部设有旁通出气法兰（12），该旁通出气法兰（12）上设有第一旁通出气口（121）和第二旁通出气口（122）；所述第一旁通进气口（211）与所述第一旁通出气口（121）贯通，形成第一旁通流道（14）；所述第二旁通进气口（221）与所述第二旁通出气口（122）贯通，形成第二旁通流道（15）。

3.根据权利要求1或2所述的汽车双涡管增压器壳体结构，其特征是：所述增压道（13）的截面呈圆环形，其截面积由增压道（13）的进气端向出气端逐渐减小。

4.根据权利要求1或2所述的汽车双涡管增压器壳体结构，其特征是：所述双涡管进气法兰（2）的截面呈倒圆角的等腰三角形，所述第一进气口（21）和第二进气口（22）呈半圆形，并且对称分布在所述双涡管进气法兰（2）的中部。

5.根据权利要求1或2所述的汽车双涡管增压器壳体结构，其特征是：所述双涡管进气法兰（2）的一个角部上设有第一螺纹孔（24）、一个角部上设有第二螺纹孔（25）、一个角部上设有通孔（26）。

6.根据权利要求1或2所述的汽车双涡管增压器壳体结构，其特征是：所述中间壳体（3）的左端通过抱箍（5）和螺栓（6）与所述涡轮壳（1）连接、右端通过抱箍（5）和螺栓（6）与所述叶轮壳（4）连接。