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一种两级 增压器

阅读：90发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种两级增压器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种两级增压器，包括分体式切换阀、涡轮壳体出口配管、压气机壳体入口配管、分体式止回阀；涡轮、涡轮轴、轴承壳体、压气机叶轮；涡轮壳体、压气机壳体、废气旁通阀、执行器；涡轮壳体分隔带将涡轮壳体隔为低速和高速涡轮壳体腔；压气机壳体分隔带将压气机壳体隔为低速和高速压气机体腔道；2个涡轮轴转向相反，废气旁通阀装在涡轮壳体低速增压废气入口管路上；通过采用两个涡轮轴相反方向旋转，低速增压区域和高速增压区域的涡轮旋转方向相反；低速增压区域和高速增压区域的压气机叶轮旋转方向相反，实现采用一个一体式涡轮壳体、压气机壳体和一个排气歧管的结构设计布置，可以大大节省空间，解决不利于发动机布置的问题；通过省去一个高速增压区域的废气旁通阀和一个分体式切换阀执行器，可以降低制造成本。，下面是一种两级增压器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种两级增压器，包括分体式切换阀、涡轮壳体出口配管、压气机壳体入口配管、分体式止回阀、2个涡轮、2个涡轮轴、2个轴承壳体、2个压气机叶轮；其特征在于：包括1个涡轮壳体、1个压气机壳体、1个废气旁通阀、2个执行器；涡轮壳体上具有1个废气入口、1个低速增压区域废气出口、1个高速增压区域废气出口；压气机壳体上具有1个出气口、1个低速增压区域入气口、1个高速增压区域入气口；涡轮壳体出口配管与涡轮壳体低速增压区域废气出口、高速增压区域废气出口管路连接；压气机壳体入口配管与压气机壳体低速增压区域入气口、高速增压区域入气口管路连接；涡轮壳体包括1个分隔带，压气机壳体包括1个分隔带，涡轮壳体的分隔带将涡轮壳体分隔为低速涡轮壳体腔和高速涡轮壳体腔，并且将涡轮壳体的废气入口分隔成低速增压区域入气通道、高速增压区域入气通道；压气机壳体的分隔带将压气机壳体分隔为低速压气机体腔和高速压气机体腔，并且将压气机壳体的出气口分隔成低速增压区域出气通道、高速增压区域出气通道；2个涡轮轴分别安装在2个轴承壳体内；每个涡轮轴一端安装涡轮，另一端安装压气机叶轮；第一个涡轮安装于涡轮壳体的低速涡轮壳体腔内；第二个涡轮安装于涡轮壳体的高速涡轮壳体腔内；第一个压气机叶轮安装于压气机壳体的低速压气机体腔内；第二个压气机叶轮安装于压气机壳体的高速压气机体腔内；分体式止回阀安装在压气机壳体的高速增压区域出气通道内；驱动低速涡轮壳体腔内涡轮的涡轮轴和驱动高速涡轮壳体腔内涡轮的涡轮轴旋转方向相反，2个涡轮旋转方向相反；2个压气机叶轮旋转方向相反；废气旁通阀安装在涡轮壳体的低速增压区域废气入口管路上；分体式切换阀安装在涡轮壳体的高速增压区域入气通道上；第一个执行器安装在压气机体的低速压气机体腔外侧，与废气旁通阀传动连接；第二个执行器安装在压气机体的高速压气机体腔外侧，与分体式切换阀传动连接；
由压气机壳体的分隔带分隔出的低速增压区域出气通道、高速增压区域出气通道, 在压气机壳体的出气口同向平行汇集；
两个压气机出口汇集后管径为两个压气机初始出口管径的和。

说明书全文

一种两级增压器

技术领域

[0001] 本发明属于增压器技术领域,涉及一种两级增压器，特别适用于汽车发动机的两级增压器的空间布置。

背景技术

[0002] 现有的两级增压系统为两台增压器并联的两级增压系统；包括低速区域第一增压器10和高速区域第二增压器20、废气入口配管30、分体式切换阀31、分体式切换阀执行器32、涡轮壳体出口配管40、压气机壳体入口配管50、压气机壳体出口配管60、分体式止回阀
61；低速区域第一增压器10和高速区域第二增压器20并联；低速用增压器10包括涡轮11、涡轮壳体12、涡轮轴13、轴承壳体14、压气机叶轮15、压气机壳体16、废气旁通阀17以及驱动废气旁通阀的执行器18；高速用增压器20包括涡轮21、涡轮壳体22、涡轮轴23、轴承壳体24、压气机叶轮25、压气机壳体26、废气旁通阀27以及驱动废气旁通阀的执行器28；废气入口配管
30与低速区域增压器10的涡轮壳体12入口管路连通连接，同时并联地与高速区域第二增压器20的涡轮壳体22入口管路连通连接；废气旁通阀17安装在涡轮壳体12入口管路上，废气旁通阀27安装在涡轮壳体22入口管路上；废气入口配管30与第二增压器20的涡轮壳体22入口管路连通，管路上配置有分体式切换阀31、分体式切换阀执行器32；压气机壳体出口配管
60与低速区域增压器10的压气机壳体16出口管路连通连接，同时并联地与高速区域第二增压器20的压气机壳体26出口管路连通连接；压气机壳体16出口管路与压气机壳体26出口管路由出口配管60呈T字形直角汇集连通；废气旁通执行器18、废气旁通执行器28利用高速增压器的增压正压或者利用发动机提供的负压来控制废气旁通阀17、废气旁通阀27的开度；
压气机壳体出口配管60处配置有分体式止回阀61；分体式止回阀61由增压正压力或者由发动机负压力驱动的气动执行器进行控制；低速用增压器10的涡轮轴13和高速用增压器20的涡轮轴23旋转方向相同，涡轮11和涡轮21旋转方向相同；压气机叶轮15和压气机叶轮25旋转方向相同。

[0003] 当发动机在低速区域工作时，分体式切换阀31和分体式止回阀61关闭，高速区域增压器20处于关闭状态；低速区域增压器10处于开放状态，低速用增压器工作，废气由废气入口配管30进入涡轮壳体12，驱动涡轮轴13及同轴上的压气机叶轮15，在压气机壳体16内生成压缩空气；压缩空气从压气机壳体16输出至压气机壳体出口配管60。

[0004] 当发动机在高速区域工作时，分体式切换阀31和分体式止回阀61开启；低速区域增压器10与高速区域增压器20同时处于开放状态，废气由废气入口配管30进入涡轮壳体12、涡轮壳体22，驱动涡轮轴13、涡轮轴23及压气机叶轮15、压气机叶轮25，驱动低速区域增压器10、高速区域增压器20同时工作，在压气机壳体16、压气机壳体26内生成压缩空气，压缩空气从压气机壳体16、压气机壳体26输出至压气机壳体出口配管60。

[0005] 现有两级增压器包括2个涡轮壳体、2个压气机壳体、2个废气旁通阀、3个执行器；两台增压器并联的两级增压系统占用空间大，发动机难以布置；废气入口配管30、分体式切换阀31、分体式切换阀执行器32、涡轮壳体出口配管40、压气机壳体入口配管50、压气机壳体出口配管60连接复杂，成本高。特别地，两压气机出口呈T字形直角汇集，当在双涡轮增压器工作模式下，高速增压器与低速增压器共同工作，两压气机出口呈T字形汇集可产生气旋涡流，产生压力损失；并由于两压气机出口呈T字形联通而产生的气旋涡流会导致压气机喘振；如何提高压气机效率及消除增压器喘振，一直是本领域工程技术人员探索研究的课题。

发明内容

[0006] 本发明公开一种两级增压器，以解决现有技术中增压器成本高，占据空间大，不利于发动机布置等问题。

[0007] 本发明包括分体式切换阀、涡轮壳体出口配管、压气机壳体入口配管、分体式止回阀、2个涡轮、2个涡轮轴、2个轴承壳体、2个压气机叶轮、1个涡轮壳体、1个压气机壳体、1个废气旁通阀、2个执行器；涡轮壳体上具有1个废气入口、1个低速增压区域废气出口、1个高速增压区域废气出口；压气机壳体上具有1个出气口、1个低速增压区域入气口、1个高速增压区域入气口；涡轮壳体出口配管与涡轮壳体低速增压区域废气出口、高速增压区域废气出口管路连接；压气机壳体入口配管与压气机壳体低速增压区域入气口、高速增压区域入气口管路连接；涡轮壳体包括1个分隔带，压气机壳体包括1个分隔带，涡轮壳体的分隔带将涡轮壳体分隔为低速涡轮壳体腔和高速涡轮壳体腔，并且将涡轮壳体的废气入口分隔成低速增压区域入气通道、高速增压区域入气通道；压气机壳体的分隔带将压气机壳体分隔为低速压气机体腔和高速压气机体腔，并且将压气机壳体的出气口分隔成低速增压区域出气通道、高速增压区域出气通道；2个涡轮轴分别安装在2个轴承壳体内；每个涡轮轴一端安装涡轮，另一端安装压气机叶轮；第一个涡轮安装于涡轮壳体的低速涡轮壳体腔内；第二个涡轮安装于涡轮壳体的高速涡轮壳体腔内；第一个压气机叶轮安装于压气机壳体的低速压气机体腔内；第二个压气机叶轮安装于压气机壳体的高速压气机体腔内；驱动低速涡轮壳体腔内涡轮的涡轮轴和驱动高速涡轮壳体腔内涡轮的涡轮轴旋转方向相反，2个涡轮旋转方向相反；2个压气机叶轮旋转方向相反；废气旁通阀安装在涡轮壳体的低速增压区域废气入口管路上；分体式止回阀安装在压气机壳体的高速增压区域出气通道内；分体式切换阀安装在涡轮壳体的高速增压区域入气通道上；第一个执行器安装在压气机体的低速压气机体腔外侧，与废气旁通阀传动连接；第二个执行器安装在压气机体的高速压气机体腔外侧，与分体式切换阀传动连接。

[0008] 本发明优化的方案：由压气机壳体的分隔带分隔出的低速增压区域出气通道、高速增压区域出气通道，在压气机壳体的出气口同向平行汇集。

[0009] 本发明优化的方案：两个压气机出口汇集后管径为两个压气机初始出口管径的和。

[0010] 在分体式切换阀关闭时，仅低速增压区域工作，废气由涡轮壳体入口进入低速涡轮壳体腔；压缩空气经由压气机壳体进入压气机壳体出口。

[0011] 切换阀打开时，低速增压区域和高速增压区域同时工作，废气由涡轮壳体入口进入低速涡轮壳体腔、高速涡轮壳体腔；压缩空气经由低速压气机体腔和高速压气机体腔进入压气机壳体出口。

[0012] 本发明的积极效果在于：通过采用两个涡轮轴相反方向旋转，低速增压区域和高速增压区域的涡轮旋转方向相反；低速增压区域和高速增压区域的压气机叶轮旋转方向相反，实现采用一个一体式涡轮壳体、压气机壳体和一个排气歧管的结构设计布置，可以大大节省空间，解决不利于发动机布置的问题；通过省去一个高速增压区域的废气旁通阀和一个分体式切换阀执行器，可以降低制造成本。两个压气机出口同向平行汇集，出口管路短，气流摩擦损失小；彻底消除了双涡轮增压器工作模式下，两压气机出口汇集产生气旋涡流，提高压气机效率并有效消除了增压器喘振；两个压气机出口汇集后管径为两个压气机初始出口管径的和，两压气机出口汇集前后气流压力平稳；进一步避免气旋涡流、喘振；增压器性能更优。附图说明

[0013] 图1：为现有结构示意图；

[0014] 图2：为本发明结构示意图；

[0015] 图中：10低速区域增压器、11涡轮、12涡轮壳体、13涡轮轴、14轴承壳体、15压气机叶轮、16压气机壳体、17废气旁通阀、18执行器、20高速区域增压器、21涡轮、22涡轮壳体、23涡轮轴、24轴承壳体、25压气机叶轮、26压气机壳体、27废气旁通阀、28执行器、30涡轮壳体入口配管、31分体式切换阀、32执行器、40涡轮壳体出口配管、50压气机壳体入口配管、60压气机壳体出口配管、61分体式止回阀、72涡轮壳体、76压气机壳体；分隔带72c、72a低速涡轮壳体腔、72b高速涡轮壳体腔；分隔带76c、76a低速压气机体腔、76b高速压气机体腔。具体实施方式：

[0016] 以下结合附图详细说明本发明实施例。

[0017] 本发明包括分体式切换阀、涡轮壳体出口配管、压气机壳体入口配管、分体式止回阀、2个涡轮、2个涡轮轴、2个轴承壳体、2个压气机叶轮、1个涡轮壳体、1个压气机壳体、1个废气旁通阀、2个执行器。

[0018] 第一个实施例如图2所示：包括涡轮11、涡轮轴13、轴承壳体14、压气机叶轮15、废气旁通阀17、执行器18、涡轮21、涡轮轴23、轴承壳体24、压气机叶轮25、执行器28、分体式切换阀31、涡轮壳体出口配管40、压气机壳体入口配管50、分体式止回阀61、涡轮壳体72、压气机壳体76；涡轮壳体72上具有1个废气入口、1个低速增压区域废气出口、1个高速增压区域废气出口；压气机壳体76上具有1个出气口、1个低速增压区域入气口、1个高速增压区域入气口；涡轮壳体出口配管40与涡轮壳体72的低速增压区域废气出口、高速增压区域废气出口管路连接；压气机壳体入口配管50与压气机壳体76的低速增压区域入气口、高速增压区域入气口管路连接；涡轮壳体72包括1个分隔带72c，压气机壳体76包括1个分隔带76c，分隔带72c将涡轮壳体72分隔为低速涡轮壳体腔72a和高速涡轮壳体腔72b，并且将涡轮壳体的废气入口分隔成低速增压区域入气通道、高速增压区域入气通道；分隔带76c将压气机壳体76分隔为低速压气机体腔76a和高速压气机体腔76b，并且将压气机壳体的出气口分隔成低速增压区域出气通道、高速增压区域出气通道；由压气机壳体的分隔带分隔出的低速增压区域出气通道、高速增压区域出气通道，在压气机壳体的出气口同向平行汇集；两个压气机出口汇集后管径为两个压气机初始出口管径的和；涡轮轴13安装在轴承壳体14内；涡轮轴
23安装在轴承壳体24内；涡轮轴13一端安装涡轮11，另一端安装压气机叶轮15；涡轮轴23一端安装涡轮21，另一端安装压气机叶轮25；涡轮11安装于涡轮壳体72的低速涡轮壳体腔72a内；涡轮21安装于涡轮壳体72的高速涡轮壳体腔72b内；压气机叶轮15安装于压气机壳体76的低速压气机体腔76a内；压气机叶轮25安装于压气机壳体76的高速压气机体腔76b内；分体式止回阀61安装在压气机壳体76的高速增压区域出气通道内；驱动低速涡轮壳体腔72a内涡轮11的涡轮轴13和驱动高速压气机体腔76b内涡轮21的涡轮轴23旋转方向相反，涡轮
11与涡轮21旋转方向相反；压气机叶轮15与压气机叶轮25旋转方向相反；废气旁通阀17安装在涡轮壳体72的低速增压区域废气入口管路上；分体式切换阀31安装在涡轮壳体72的高速增压区域入气通道上；执行器18安装在压气机壳体76的低速压气机体腔76a外侧，执行器
18与废气旁通阀17传动连接；执行器28安装在压气机壳体的高速压气机体腔高速压气机体腔76b外侧，执行器28与分体式切换阀31传动连接。

[0019] 在切换阀31关闭时，仅低速增压区域工作，废气由涡轮壳体入口进入低速涡轮壳体腔72a；压缩空气经由压气机壳体76进入压气机壳体出口。

[0020] 切换阀31打开时，低速增压区域和高速增压区域同时工作，废气由涡轮壳体入口进入低速涡轮壳体腔72a、高速涡轮壳体腔72b；压缩空气经由低速压气机体腔76a和高速压气机体腔76b进入压气机壳体出口。

[0021] 所列出的一系列详细说明仅仅是针对本发明可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明本质所作的等效实施方式或者变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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