应用于非对称双流道增压器上平衡阀控制系统的止动装置的制作方法

本实用新型属于涡轮增压器技术领域，涉及一种应用于非对称双流道增压器上平衡阀控制系统的止动装置。

背景技术：

众所周知，涡轮增压器是利用来自发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮壳内的涡轮，涡轮又带动同轴的压叶轮，压叶轮迫使更多的空气进入发动机燃烧室和燃料混合燃烧来提高发动机产生的动力。通常为使燃烧过程产生的动力最大化，发动机装备有与涡轮增压进气系统连通的分支排气歧管。该分支排气歧管系统除了帮助保留发动机气缸产生的废气能量来提高发动机动力外，还需要使得发动机排气的排放最小。

上述所说发动机排气的排放主要是指发动机燃烧室燃烧后排出的空气污染混合物，包括固体颗粒和氮氧化合物（NOx）等。由于日益严格的排放法规的实施，发动机厂家使用一种废弃废气再循环（EGR）系统。该废弃再循环（EGR）系统是将发动机燃烧后产生的废气的一部分重新再循环往返至发动机气缸参与燃烧。通过降低发动机燃烧室内氧气的含量，降低燃烧温度，从而降低发动机排出气体中的氮氧化物（NOx）。

为实现EGR驱动，都必须满足：涡壳进口压力要大于发动机中冷后进气压力才能实现EGR驱动。现有技术有可变涡轮截面技术和固定截面对称流道的技术；其中可变涡轮截面技术成本较高且可靠性差。固定截面对称流道的技术为满足EGR 驱动需要两个流道的压力同时大于中冷后进气压力，这样发动机排气不畅，造成泵气损失。而非对称流道涡壳具有大小不同面积的两个流道，其中小流道与发动机的EGR 回路管路相连，小流道具有较高的涡前压力，在涡前压力大于发动机中冷后进气压力条件下容易实现EGR驱动，大流道涡前压力较低，可以小于发动机中冷后进气压力，从而降低发动机的泵气损失功，在降低排放的同时，改善了燃油经济性。但是对普通非对称涡轮增压器来说，在发动机中、高速大负荷区域，EGR驱动能力足够时，小流道的涡前压力远大于大流道的涡前压力。从而导致涡轮流量提前阻塞，整体涡前压力提升，经济性降低。为了改善该问题，在非对称流道的大、小流道上设置平衡阀，当小流道的压力超过EGR 驱动的压力值时，该平衡阀由控制系统控制打开使小流道的一部分废气可以流往大流道，从而降低小流道的涡前压力，虽然大流道的涡前压力有所上升，但整体的涡前压力是降低的，整体的涡轮机流通能力也是提高的，从而降低发动机泵气损失，改善发动机燃油经济性。

现有的增压器一般都具有普通的旁通阀控制系统结构，传动路线如图1所示。它通过安装在支架2上的调节器3控制调节器杆5动作，调节器杆5与连杆7相连，连杆7受到力传递到摇臂14上，再传递到轴13上，轴13继而控制旁通阀组件16的打开和关闭。它的作用是通过所描述的旁通阀系统结构控制旁通阀来旁通掉多余的废气到排气管路中，用来控制涡轮增压器的增压压力和防止增压器超速。

在发明专利公开号200880022691.8及实用新型专利201721524025.7中，这两个专利均描述了的产品均属于非对称双流道增压器的应用。两个专利均着重描述了非对称双流道增压器对应的壳体结构，在两个流道相通位置设置了阀，该阀即本文描述的平衡阀。在实用新型专利201721524025.7，没有对平衡阀的控制系统结构做任何相关描述。而发明专利公开号200880022691.8中，尽管在进气系统附件中提到废气旁通阀和旁通回路，但没有对其进行进一步描述，也未提及其该部分的新颖性。

在非对称双流道增压器的发动机应用中，当发动机运行在中、高速大负荷区域，此时平衡阀按照发动机的标定被控制系统打开。由于增压器涡壳大、小流道的压力来源于发动机点火燃烧过程中产生的脉冲压力，存在频繁波动，并作用在平衡阀的阀片上；

在发明专利公开号201710063347.4中，描述了增压器壳体上设置了止挡件，其功能是阻止废气阀的进一步开启达到消除由于废气脉冲的影响。它是利用摇臂的杠杆原理传递由废气脉冲产生的载货作用到阀片上然后再传递到止挡件。

而在实际应用中，主动控制该平衡阀系统动作来源于调节器的动作，该调节器的动作由气体压力所控制，气体压力受气源和阀控制精度的影响存在较大的频繁波动。因此，平衡阀系统的运动部件受到进入到调节器里的压力波动的影响一直在不停的抖动。与此同时阀片受到发动机的脉冲压力影响，也会造成平衡阀系统的抖动。这两者抖动叠加在一起，而且往复抖动的频次非常高造成现有普通的平衡阀控制系统的一系列传动部件产生非常较大的磨损，严重影响平衡阀系统的功能。

另一方面，在发明专利公开号201710063347.4中，尽管采用了防转的旁通阀片结构，但由于阀片仍然具有转动间隙和摆动的空间。而且平衡阀的位置位于大、小流道的压力汇合处，该阀片结构受到来自大、小流道两股脉冲压力交汇碰撞，阀片自身做来回旋转运动和频繁摆动，加剧阀片自身的运动附磨损从而影响寿命。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提供一种应用于非对称双流道增压器上平衡阀控制系统的新的止动装置，它是利用来源于作用在调节器内膜片受气体压力所产生的载货与调节器内弹簧抵抗该载货压缩后的合力传递到止动装置上。

按照本实用新型的第一大类技术方案：一种应用于非对称双流道增压器上平衡阀控制系统的止动装置，包括涡壳，涡壳设有涡壳大流道、涡壳小流道及用于连接所述涡壳大流道、涡壳小流道的平衡腔，平衡腔的开口端封盖设置盖板，涡壳上固定有支架，调节器通过紧固螺母与支架相连接；平衡腔内设有用于控制涡壳小流道通断的阀，所述阀由调节器输出端连接的传动部件驱动进行转动；其特征在于：还设置有对连杆或摇臂的运动进行止挡的止动装置，所述止动装置设于连杆销中心绕轴旋转的旋转线上或外侧端。

作为本实用新型的进一步改进，所述止动装置设置于盖板上，止动装置由盖板上设置的凸柱形成，且凸柱构造成传动部件运动时与连杆或摇臂相接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述止动装置设置于涡壳上，止动装置由涡壳上设置的凸柱形成，且凸柱构造成传动部件运动时与连杆或摇臂相接触。

作为本实用新型的进一步改进，当止动装置构造成运动到设定位置与摇臂相接触的凸柱结构时，摇臂上设有折弯部，且折弯部与止动装置相配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述止动装置设置于盖板上，所述止动装置为调节螺钉及螺母，调节螺钉与螺母螺纹连接，传动部件运动到设定位置与调节螺钉相接触。

本实用新型的第二大类实施方案如下：一种应用于非对称双流道增压器上平衡阀控制系统的止动装置，包括涡壳，包括涡壳，涡壳设有涡壳大流道、涡壳小流道及用于连接所述涡壳大流道、涡壳小流道的平衡腔，平衡腔的开口端封盖设置盖板，涡壳上固定有支架，调节器通过紧固螺母与支架相连接；平衡腔内设有用于控制涡壳小流道通断的阀，所述阀由调节器输出端连接的传动部件驱动进行转动；传动部件还包括连杆，连杆一端螺纹连接调节器的调节杆，另一端与摇臂上固定的连杆销相连接，调节杆另一端与调节器的内部件相连接；其特征在于：还设置有对调节杆或调节器内部的运动件进行止挡的止动装置，所述止动装置设于调节器上调节杆的轴线上。

作为本实用新型的进一步改进，所述止动装置设置在调节器的调节杆上，止动装置为限位挡片，限位挡片一端与支架紧固连接，调节杆从限位挡片形成的开口槽中穿过，调节杆上螺纹连接调节环，调节杆动作时带动调节环一起运动与限位挡片相接触。

作为本实用新型的进一步改进，所述止动装置设置在调节器的内部，调节器包括相互对合连接的上壳体、下壳体，所述止动装置为薄壁环形件，设置于下壳体的底板上或与底板构造为一体，调节杆伸入上壳体、下壳体形成的腔体内的杆体上铆接导向活塞组件与膜片，膜片边缘与调节器的上壳体与下壳体接合部位接触，止动装置外侧套设弹簧，弹簧一端压紧于底板或止动装置底面上，另一端顶紧于导向活塞组件底面。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀为一体结构。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型结构简单，紧凑合理，能消除平衡阀全打开状态下的所有运动部件的频繁抖动，进而减少传动系统的零件磨损，也能消除阀片自身旋转和摆动造成的磨损，提高平衡阀系统的寿命。本实用新型提供的止动装置在于消除由于进入到调节器内部的压力波动所造成的平衡阀系统的频繁抖动，进而大大减少平衡阀系统运动部件的磨损，提高平衡阀系统的可靠性；一体阀与轴同步转动，进而消除由阀片摆动和旋转引起的磨损问题。

附图说明

图1 现有的旁通阀控制系统结构的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型的第一、二种实施方式的结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为本实用新型的第三、四种实施方式的结构示意图。

图6为为本实用新型的第五种实施方式的结构示意图。

图7为图6的左视图。

图8为为本实用新型的第五种实施方式的结构示意图。

图9 为本实用新型的第六种实施方式的结构示意图。

图10为本实用新型的第七种实施方式的结构示意图。

图11为图10的左视图。

图12 为本实用新型的第八种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1~12中，包括涡壳1、支架2、调节器3、调节器紧固螺母4、调节杆5、支架安装螺钉6、连杆7、卡簧8、盖板9、盖板螺钉10、支架安装垫圈11、连杆销12、轴13、摇臂14、第一衬套15、阀组件16、涡壳小流道17、阀18、止动装置19、第二衬套20、平衡腔21、涡壳大流道22、调节器安装板23、下壳体24、螺母25、调节环26、限位挡片27、膜片28、上壳体29、导向活塞组件30、弹簧31等。

如图3~12所示，本实用新型是包括涡壳1，涡壳1设有涡壳大流道22、涡壳小流道17及用于连接所述涡壳大流道22、涡壳小流道17的平衡腔21，平衡腔21的开口端封盖设置盖板9，涡壳1上固定有支架2，调节器3通过紧固螺母4与支架2相连接；平衡腔21内设有用于控制涡壳小流道17通断的阀18，所述阀18由调节器3输出端连接的传动部件驱动进行转动；还设置有对传动部件的运动进行止挡的止动装置19，所述止动装置19设于连杆销12中心绕轴13旋转的旋转线上及外侧端或设于调节器3上调节杆5的轴线上，阀18为一体结构。

传动部件包括连杆7，连杆7一端螺纹连接调节器3的调节杆5，另一端与摇臂14上固定的连杆销12相连接，调节杆5另一端与调节器3的内部件相连接；涡壳1上对应于平衡腔21两侧分别设置第一衬套15、第二衬套20，轴13转动设置于第一衬套15、第二衬套20中，阀18固定于轴13上对应于第一衬套15、第二衬套20中间的轴径上，摇臂14设置在轴13伸出涡壳1的端部上。

如图3、4所示，本实用新型的第一、二种实施方式，止动装置19设置于盖板9上，止动装置19由盖板9上设置的凸柱形成，且凸柱构造成传动部件运动时与连杆7或摇臂14相接触。当止动装置19构造成与连杆7相接触时为第一种实施方式，止动装置19构造成与摇臂14运动到位后相接触为第二种实施方式。

如图5所示，止动装置19设置于涡壳1上，止动装置19由涡壳1上设置的凸柱形成，且凸柱构造成传动部件运动时与连杆7或摇臂14相接触。止动装置19设置于涡壳1上，且当止动装置19构造成与连杆7相接触时为第三种实施方式，止动装置19构造成与摇臂14运动到位后相接触为第四种实施方式。

如图6~8所示，本实用新型的第五种实施方式，当止动装置19构造成运动到设定位置与摇臂14相接触的凸柱结构时，摇臂14上设有折弯部14-1，且折弯部14-1与止动装置19相配合。此时止动装置19设置于涡壳1上或盖板9上。

如图9所示，本实用新型的第六种实施方式，止动装置19设置于盖板9上，所述止动装置19为调节螺钉及螺母25，调节螺钉与螺母25螺纹连接，传动部件运动到设定位置与调节螺钉相接触。调节螺钉的钉头部位与运动到位的传动部件相接触，具体可以设置为与连杆7或摇臂14相接触。

如图10、11所示，本实用新型的第七种实施方式，止动装置19设置在调节器3的调节杆5上，所述止动装置19为限位挡片27，限位挡片27一端与支架2紧固连接，调节杆5从限位挡片27形成的开口槽中穿过，调节杆5上螺纹连接调节环26，当调节杆5动作时带动调节环26一起运动与限位挡片27相接触。

如图12所示，本实用新型的第八种实施方式，止动装置设置在调节器3的内部。调节器3包括相互对合连接的上壳体29、下壳体24，所述止动装置19为薄壁环形件，设置于下壳体24的底板23上或与底板23构造为一体，调节杆5伸入上壳体29、下壳体24形成的腔体内的杆体上铆接导向活塞组件30与膜片28，膜片28边缘与调节器3的上壳体29与下壳体24接合部位接触，止动装置19外侧套设弹簧31，弹簧31一端压紧于底板23或止动装置19底面上，另一端顶紧于导向活塞组件30底面。

本实用新型提出一种应用于非对称双流道增压器上平衡阀控制系统的止动装置；该止动装置的原理具体为：按照平衡阀的发动机标定，平衡阀的状态分为全打开和关闭两种状态，在全打开状态下打开的距离是在一个固定范围内。故可通过设计和计算使平衡阀能打开的距离大于发动机标定所要求的距离，进而在平衡阀按发动机标定打开所要求的距离路径上设置有止动装置或止动结构。当控制平衡阀相应的传动件受到来自调节器内的压力载货后克服弹簧的弹力载货后碰上相对应的止动装置，此时控制平衡阀的传动部件仍然受到调节器内的压力载货所传递过来的开启力，在该开启力的作用下保持静止接触。此刻，止动装置也能抵挡住来自阀片所受到发动机脉冲压力的载货。故能有效屏蔽平衡阀系统在平衡阀全开状态下的频繁抖动，进而大大减少平衡阀系统运动部件的磨损，提供平衡阀系统的可靠性。

本实用新型针对平衡阀在发动机脉冲气流所引起的摆动和旋转，提出自身不能活动的一体阀，进而消除由阀片摆动和旋转引起的磨损问题。