一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種內燃機，具體地說是渦輪增壓內燃機的增壓器。
【背景技術】
[0002]采用兩級增壓都可以提高增壓器效率，提高增壓內燃機經濟性和排放性，因此得到了廣泛的使用。但是現階段，一般通過幾套增壓器通過管道和閥門的連接實現這種增壓技術，其缺點在于過多的管路和閥門會占據大量的空間。為了節省空間，公開號為CN104612983A的專利提出了一種單軸串聯式兩級壓氣機結構，但這種結構的缺點在于只能進行兩級增壓，而不能進行單級增壓。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供解決在單級增壓和兩級增壓之間切換問題的一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0005]本實用新型一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構，其特征是:包括渦輪、壓氣機以及連接渦輪與壓氣機的軸，所述軸包括相連在一起的軸A段和軸B段，所述壓氣機包括葉輪A和葉輪B，葉輪A和葉輪B通過軸B段相連，葉輪B和渦輪通過軸A段相連，葉輪A的進口通過進口氣路I與大氣相通，葉輪A的出口連接出口氣路I，出口氣路I上接有切換控制閥I，切換控制閥I后氣路分成兩路，第一路與連通氣路I相連，第二路與連通氣路π相連，葉輪B的進口連接進口氣路Π，進口氣路Π上接有切換控制閥Π，切換控制閥Π分別與連通氣路I和大氣相通，葉輪B的出口氣路Π與連通氣路Π相連匯成一支氣路后與內燃機的進氣管相連通。
[0006]本實用新型還可以包括:
[0007]1、所述切換控制閥I具有兩種狀態，S卩:切換控制閥I第一種狀態為，把出口氣路I與連通氣路I相連通，同時出口氣路I與連通氣路Π斷開;切換控制閥I第二種狀態為，把出口氣路I與連通氣路Π相連通，同時出口氣路I與連通氣路I斷開。
[0008]2、所述切換控制閥Π具有兩種狀態，即:切換控制閥Π第一種狀態為，把進口氣路Π與連通氣路I相連通，同時進口氣路與大氣斷開;切換控制閥Π第二種狀態為，把進口氣路與大氣相連通，同時進口氣路Π與連通氣路I斷開。
[0009]本實用新型的優勢在于:本實用新型提出了一種新型的渦輪增壓器結構，此結構通過切換控制閥15、切換控制閥Π 4的開關狀態，使兩個葉輪在串聯工作和并聯工作間切換，即可實現兩級增壓和單級增壓的切換，可以明顯減小增壓系統的結構尺寸。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2為兩級增壓狀態下增壓器壓氣機內部連接結構圖；
[0012]圖3為單級增壓狀態下增壓器壓氣機內部連接結構圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述:
[0014]結合圖1?3，本實用新型所述的增壓器包括:渦輪I，壓氣機6和軸A段8。
[0015]本實用新型中對壓氣機結構在原有的壓氣機的基礎上進行了改進，所述壓氣機6結構包括為:進口氣路104、葉輪A3、出口氣路107、切換控制閥15、連通氣路103、連通氣路Π
08、切換控制閥Π 4、進口氣路Π 06、葉輪B2、連通氣路Π 08相連和出口氣路Π 05。
[0016]增壓器的軸為兩段:軸A段8和軸B段9，由于兩段軸在一根軸上，所以渦輪I，葉輪B2，葉輪A3的旋轉速度相同。
[0017]所述的渦輪I由進口氣路ΙΠ02與內燃機的排氣管相連，把廢氣引入渦輪做功，通過出口氣路moi排出廢氣。
[0018]所述的葉輪B2和葉輪A3的尺寸大小可以根據實際情況確定，本實用新型中采用相同的兩個壓氣機組成。
[0019]所述的葉輪A3通過進口氣路104與大氣相連，向壓氣機內部引入空氣;在葉輪A3的出口氣路107后接有切換控制閥15，切換控制閥15后氣路分成兩路:其中一條氣路與連通氣路103相連，另一條氣路與連通氣路Π 08相連。
[0020]所述的葉輪B2的進口氣路Π06上裝有切換控制閥Π 4，切換控制閥Π 4分別與兩條氣路連接:其中一條與連通氣路103相連;另一條氣路上與大氣相連。
[0021 ]所述葉輪B2的出口氣路Π 05與連通氣路Π 08相連匯成一支氣路后，與內燃機的進氣管相連，給內燃機提供壓縮空氣。
[0022]所述的切換控制閥15的功能為根據信號選擇連通、斷開氣路，其連接方式為:狀態I，把出口氣路107與連通氣路103相連，則此時出口氣路107與連通氣路Π 08斷開;狀態Π，把出口氣路107與連通氣路Π 08相連，則此時出口氣路107與連通氣路103斷開。
[0023]所述的切換控制閥Π4的功能為根據信號選擇連通、斷開氣路，其連接方式為:狀態I，把進口氣路Π 06與連通氣路103相連，則此時進口氣路Π 06與大氣斷開;狀態Π，把進口氣路Π 06與大氣連通，則此時進口氣路Π 06與連通氣路103斷開。
[0024]所述的進口氣路104為壓氣機葉輪A3之前的進氣道部分，出口氣路107為葉輪21出口到達切換控制閥15之間的氣路部分，連通氣路Π 08為蝸殼123中的流道，連通氣路103為切換控制閥15與切換控制閥Π 4之間的氣路部分，進口氣路Π 06為切換控制閥Π 4與葉輪B2前緣之間的進氣道部分，出口氣路Π 05為葉輪B2出口到蝸殼Π 24出口之間的氣路部分。蝸殼123和蝸殼Π 24的出口通過氣管連接起來，并一同連接到內燃機的進氣管處。
[0025]當所述的切換控制閥15、切換控制閥Π4都處于狀態I時，則此渦輪增壓器處于兩級增壓狀態；當所述的切換控制閥15、切換控制閥Π 4都處于狀態Π時，則此渦輪增壓器處于單級增壓狀態。
[0026]當所述的切換控制閥15、切換控制閥Π4都處于狀態I時，本實用新型的增壓器處于兩級增壓狀態下，此時出口氣路107與連通氣路103連通以及連接氣路103與進口氣路Π06連接。氣體在壓氣機中的流動過程為:環境中的氣體通過進口氣路104流入到壓氣機的葉輪A3中，葉輪A3對氣體做功，氣體從葉輪A3中流出到出口氣路107中，然后通過連通氣路I03、進口氣路Π 06進入到葉輪B2中，葉輪B2對氣流進行第二次做功，氣流從葉輪B2出到出口氣路Π05中，然后流出壓氣機。在此過程中，氣流經過兩個葉輪做功，完成兩級增壓的過程。
[0027]當所述的切換控制閥15、切換控制閥Π4都處于狀態Π時，本實用新型的增壓器處于單級增壓狀態下，此時出口氣路107與連通氣路Π 08連通以及進口氣路Π 06與大氣環境連接。氣體在壓氣機中的流動過程為:環境中的氣體分成兩路進入壓氣機，(I)通過進口氣路104流入到葉輪B2中，葉輪B2對氣體做功，氣體從葉輪B2中流出到連通氣路Π 08中；(2)環境中的氣體通過進口氣路Π 06進入到葉輪A3中，葉輪A3對氣流做功，氣流從葉輪A3流出到出口氣路Π05中，然后流出壓氣機。兩路氣流在出口氣路Π 05與連通氣路Π O 8連接處合成一路氣流，最終進入內燃機進氣管。在此過程中，氣流分別經過兩個葉輪做功，完成單級增壓的過程。
【主權項】
1.一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構，其特征是:包括渦輪、壓氣機以及連接渦輪與壓氣機的軸，所述軸包括相連在一起的軸A段和軸B段，所述壓氣機包括葉輪A和葉輪B，葉輪A和葉輪B通過軸B段相連，葉輪B和渦輪通過軸A段相連，葉輪A的進口通過進口氣路I與大氣相通，葉輪A的出口連接出口氣路I，出口氣路I上接有切換控制閥I，切換控制閥I后氣路分成兩路，第一路與連通氣路I相連，第二路與連通氣路Π相連，葉輪B的進口連接進口氣路Π，進口氣路Π上接有切換控制閥Π，切換控制閥Π分別與連通氣路I和大氣相通，葉輪B的出口氣路Π與連通氣路Π相連匯成一支氣路后與內燃機的進氣管相連通。2.根據權利要求1所述的一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構，其特征是:所述切換控制閥I具有兩種狀態，即:切換控制閥I第一種狀態為，把出口氣路I與連通氣路I相連通，同時出口氣路I與連通氣路Π斷開;切換控制閥I第二種狀態為，把出口氣路I與連通氣路Π相連通，同時出口氣路I與連通氣路I斷開。3.根據權利要求1或2所述的一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構，其特征是:所述切換控制閥Π具有兩種狀態，即:切換控制閥Π第一種狀態為，把進口氣路Π與連通氣路I相連通，同時進口氣路與大氣斷開;切換控制閥Π第二種狀態為，把進口氣路與大氣相連通，同時進口氣路Π與連通氣路I斷開。
【專利摘要】本實用新型的目的在于提供一種可實現單級、兩級增壓的渦輪增壓器結構，包括渦輪、壓氣機，壓氣機包括葉輪A和葉輪B，葉輪A通過進口氣路Ⅰ與大氣相連，向壓氣機內部引入空氣；在葉輪A的出口氣路Ⅰ后接有切換控制閥Ⅰ，切換控制閥Ⅰ后氣路分成兩路：其中一條氣路與連通氣路Ⅰ相連，另一條氣路與連通氣路Ⅱ相連；所述的葉輪B的進口氣路Ⅱ上裝有切換控制閥Ⅱ，切換控制閥Ⅱ分別與兩條氣路連接：其中一條與連通氣路Ⅰ相連；另一條氣路上與大氣相連；所述葉輪B的出口氣路Ⅱ與連通氣路Ⅱ相連匯成一支氣路后，與內燃機的進氣管相連，給內燃機提供壓縮空氣。本實用新型可實現兩級增壓和單級增壓的切換，可以明顯減小增壓系統的結構尺寸。
【IPC分類】F04D29/28, F04D17/12, F02B37/12
【公開號】CN205206950
【申請號】CN201520900344
【發明人】王銀燕, 孫永瑞, 王賀春, 楊傳雷, 祖象歡, 李旭
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月12日