本發(fā)明涉及渦輪增壓器，尤其涉及一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件。

背景技術：

渦輪增壓器技術作為發(fā)動機的一項很重要的節(jié)能手段，可以有效地提高發(fā)動機的功率，改善燃油經(jīng)濟性，尤其是在節(jié)約燃油和降低排放等諸多方面，都給人們帶來了巨大的綜合效益，渦輪增壓器技術是今后國內(nèi)汽車發(fā)動機重要的發(fā)展趨勢之一。

為了適應車用發(fā)動機在動力性、經(jīng)濟性以及廢氣排放、噪聲等方面越來越高的要求，增壓器技術不斷向更高水平發(fā)展。隨著顧客對于整車及發(fā)動機低速性能要求越來越高，廢氣旁通式渦輪增壓器得到大規(guī)模普及。旁通式渦輪增壓器將渦殼流道做的更小，從而能夠提高增壓器在發(fā)動機低速時的轉(zhuǎn)速，增加空氣流量，使發(fā)動機低速扭矩得到提升。為了防止在發(fā)動機高速時增壓器轉(zhuǎn)速超高，通過旁通閥將一部分廢氣直接旁通至催化器，不經(jīng)過渦輪，從而減小渦輪做功，降低渦輪增壓器轉(zhuǎn)速，起到自我保護的作用，與此同時，也改善了發(fā)動機的高速富氧環(huán)境，有利于遏制NOX的生成，降低了發(fā)動機排放。

但是，隨著客戶對于整車噪聲品質(zhì)要求越來越高，增壓器的噪聲問題也被越來越重視。其中，渦輪增壓器廢氣旁通閥閥蓋組件的噪聲是增壓器噪聲中很明顯的一種，該噪聲主要是由于廢氣脈沖的影響，閥蓋與搖臂、閥座產(chǎn)生的金屬敲擊聲。各大整車廠及各增壓器零部件公司也都在想盡辦法主動或被動降低該噪聲的影響，以提高產(chǎn)品的競爭力。

目前市場上在售增壓器的閥蓋組件大多數(shù)將閥蓋密封面設計為全平面，閥蓋與渦殼上的閥座平面配合進行密封，閥蓋通過鉚接或者焊接與搖臂連接在一起，該設計最大的缺點是閥蓋噪聲不可控，對閥蓋噪聲沒有針對性的預防設計，而且該設計對執(zhí)行器拉力需求較大。

隨著客戶對于閥蓋噪聲要求越來越高，為降低閥蓋噪聲，目前有個別廠家在閥蓋與搖臂或者閥蓋與定位墊片之間增加一個彈性墊，利用彈性墊的彈性吸收閥蓋的振動以達到降噪目的，該方案短期內(nèi)可以解決噪聲問題，但是該墊片的成本高，而且墊片承受的負載大，在高溫下易彈性失效。

對于閥蓋噪聲，也有公司將閥蓋與搖臂設計為一體鑄造的形式，或者將閥蓋與搖臂完全焊接在一起，從而在根源上杜絕閥蓋噪聲，但是該設計密封效果差，對于零部件加工精度要求很高，目前很難得到普遍應用。

因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件，有效降低廢氣對閥蓋產(chǎn)生的載荷、降低閥蓋的振動噪聲，保證閥蓋良好的密封效果，降低閥蓋組件的磨損，提高零部件壽命。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件，有效降低廢氣對閥蓋產(chǎn)生的載荷、降低閥蓋的振動噪聲，保證閥蓋良好的密封效果，降低閥蓋組件的磨損，提高零部件壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件，包括廢氣旁通通道和閥蓋組件，閥蓋組件包括閥蓋、搖臂和定位墊片，廢氣旁通通道被設置在渦殼內(nèi)，閥蓋通過鉚接與搖臂和定位墊片連接，定位墊片被設置在閥蓋的頂端；閥蓋組件被設置為對廢氣旁通通道進行放氣控制調(diào)節(jié)。

進一步地，閥蓋包括閥蓋密封面，閥蓋密封面被設置為當增壓器不需要放氣時，與閥座平面接觸配合，對廢氣旁通通道里的廢氣進行密封。

進一步地，閥蓋密封面包括閥蓋密封平面和弧形圓凸起，閥蓋密封平面被設置在弧形圓凸起的外圍，閥蓋密封平面用于與閥座平面接觸配合，對廢氣旁通通道里的廢氣進行密封；弧形圓凸起不參與密封作用。弧形圓凸起主要作用是改變氣流對閥蓋的沖擊角度，從而降低氣流對閥蓋的沖力載荷，相對于全平面閥蓋，帶有弧形面的閥蓋可以通過對廢氣引流將廢氣沖擊閥蓋的力最多降低45％；閥蓋負荷降低帶來諸多好處，可以減少閥蓋組件、襯套之間的磨損，也可以降低外部驅(qū)動執(zhí)行器的負荷，提高零部件壽命。

進一步地，弧形圓凸起被設置為用于將氣流對閥蓋沖力的作用點引導至閥蓋的中心。

進一步地，閥蓋與搖臂的裝配軸被設置為錐形軸，搖臂與閥蓋的裝配孔被設置為錐形孔，錐形軸被設置在閥蓋密封面上端，錐形孔被設置在搖臂的第一端部。

進一步地，錐形軸和錐形孔的錐形面斜度相同，錐形孔與錐形軸之間被設置有間隙。

進一步地，閥蓋組件還包括彈性環(huán)，錐形軸被設置有環(huán)形凹槽，彈性環(huán)被設置在環(huán)形凹槽內(nèi)，環(huán)形凹槽和彈性環(huán)的數(shù)量一致。

進一步地，彈性環(huán)的外徑大于環(huán)形凹槽所對應的錐形孔的直徑。在任何工況下，彈性環(huán)與搖臂錐形孔在徑向都不允許存在間隙，否則彈性環(huán)將失去其設計意義，但同時壓縮量不能過大，以避免彈性環(huán)在高溫下疲勞失效，具體的壓縮量范圍需要根據(jù)彈性環(huán)的材料屬性、彈性環(huán)的徑向尺寸進行確定。

進一步地，彈性環(huán)的內(nèi)徑大于環(huán)形凹槽的直徑，使得彈性環(huán)和環(huán)形凹槽之間保留有足夠的間隙。

進一步地，搖臂在閥蓋的軸向設置有間隙，間隙為0.3±0.2mm。

技術效果

1.本發(fā)明的閥蓋組件結(jié)果簡單，易于實現(xiàn)，可以有效降低廢氣對閥蓋產(chǎn)生的載荷；

2.有效降低閥蓋的振動噪聲；

3.保證閥蓋良好的密封效果；

4.有效降低閥蓋組件的磨損，提高零部件壽命。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一個較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件的剖面示意圖。

圖3是本發(fā)明的一個較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件的局部剖面示意圖。

圖4是本發(fā)明的一個較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件的彈性環(huán)局部剖面示意圖。

圖5是本發(fā)明的一個較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件的彈性環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1和2所示，本發(fā)明的一較佳實施例提供了一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件，包括廢氣旁通通道和閥蓋組件，閥蓋組件包括閥蓋2、搖臂3和定位墊片4，廢氣旁通通道被設置在渦殼1內(nèi)，閥蓋通過鉚接與搖臂3和定位墊片4連接，定位墊片4被設置在閥蓋2的頂端；閥蓋組件被設置為對廢氣旁通通道進行放氣控制調(diào)節(jié)。

閥蓋2包括閥蓋密封面，閥蓋密封面被設置為當增壓器不需要放氣時，與閥座平面接觸配合，對廢氣旁通通道里的廢氣進行密封，保證低速扭矩；當增壓器需要放氣時，閥蓋跟隨搖臂繞搖臂軸轉(zhuǎn)動開啟，開啟角度越大，放氣量越多，從而保證在發(fā)動機高負荷工作時，渦輪轉(zhuǎn)速控制在安全范圍之內(nèi)。

如圖3所示，閥蓋密封面包括閥蓋密封平面和弧形圓凸起，閥蓋密封平面被設置在弧形圓凸起的外圍，閥蓋密封平面用于與閥座平面接觸配合，對廢氣旁通通道里的廢氣進行密封；弧形圓凸起不參與密封作用?；⌒螆A凸起主要作用是改變氣流對閥蓋的沖擊角度，從而降低氣流對閥蓋的沖力載荷，相對于全平面閥蓋，帶有弧形面的閥蓋可以通過對廢氣引流將廢氣沖擊閥蓋的力最多降低45％；閥蓋負荷降低帶來諸多好處，可以減少閥蓋組件、襯套之間的磨損，也可以降低外部驅(qū)動執(zhí)行器的負荷，提高零部件壽命。

弧形圓凸起被設置為用于將氣流對閥蓋沖力的作用點引導至閥蓋2的中心，即廢氣對于閥蓋2的著力點在于閥蓋中心，當廢氣壓力波動時，由于受力點在于中心，閥蓋2不會產(chǎn)生大幅度的搖擺，可以在一定程度上降低閥蓋噪聲。

閥蓋2與搖臂3的裝配軸被設置為錐形軸，搖臂3與閥蓋2的裝配孔被設置為錐形孔，錐形軸被設置在閥蓋2密封面上端，錐形孔被設置在搖臂3的第一端部。錐形軸和錐形孔的錐形面斜度相同，錐形孔與錐形軸之間被設置有間隙。錐形面設計主要作用是：由于閥蓋受力，錐形孔和錐形軸之間的間隙會減小，從而降低了閥蓋的振動幅度，以達到降低噪聲的效果。

如圖4所示，閥蓋組件還包括彈性環(huán)5，錐形軸被設置有環(huán)形凹槽，彈性環(huán)5被設置在環(huán)形凹槽內(nèi)，環(huán)形凹槽和彈性環(huán)5的數(shù)量一致。如圖5所示，彈性環(huán)5可以是一個帶有彈性的開口圓環(huán)，也可以是其他形狀的圓環(huán)。彈性環(huán)5的外徑大于環(huán)形凹槽所對應的錐形孔的直徑。在任何工況下，彈性環(huán)5與搖臂錐形孔在徑向都不允許存在間隙，否則彈性環(huán)將失去其設計意義，但同時壓縮量不能過大，以避免彈性環(huán)在高溫下疲勞失效，具體的壓縮量范圍需要根據(jù)彈性環(huán)的材料屬性、彈性環(huán)5的徑向尺寸進行確定。如果閥蓋2與閥座在完全貼合前產(chǎn)生剛性接觸，由于有彈性環(huán)5的存在，錐形面可以讓閥蓋2在360°任意范圍內(nèi)進行角度偏移，彌補掉剛性接觸，使閥蓋2與閥座完全貼合，從而保證閥蓋密封效果。彈性環(huán)的內(nèi)徑大于環(huán)形凹槽的直徑，使得彈性環(huán)和環(huán)形凹槽之間保留有足夠的間隙，保證彈性環(huán)在任何工況下的壓縮過程中內(nèi)徑不能小于凹槽的直徑。

搖臂3在閥蓋2的軸向設置有間隙，間隙為0.3±0.2mm，保證閥蓋在需要的時候可以偏移一定的角度。

本發(fā)明的一較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件的工作原理是：

當閥蓋打開時，廢氣會給閥蓋一個沖擊力，由于閥蓋與搖臂為錐形配合，沖擊力會使閥蓋與搖臂之間的間隙減小，可以有效降低閥蓋的振動幅度，同時，彈性環(huán)會在一定程度上吸收掉閥蓋的有害振動，進而有效降低了閥蓋的噪聲；當閥蓋關閉時，搖臂會給閥蓋一個密封力矩，同時，閥蓋可以根據(jù)每個渦殼組件的加工及裝配誤差，通過閥蓋與搖臂之間的間隙來偏移一個角度，保證閥蓋密封面與閥座密封面完全貼合，從而保證閥蓋的密封效果。

綜上所述，本發(fā)明的一較佳實施例的一種新型渦輪增壓器的閥蓋組件具有以下優(yōu)勢：(1)閥蓋的弧形面可以改變廢氣沖擊閥蓋的角度，從而有效降低閥蓋承受的載荷，降低閥蓋組件、襯套的磨損，降低執(zhí)行器的負荷要求，提高零部件工作壽命；(2)閥蓋的弧形面可以將廢氣對閥蓋沖擊力匯聚到閥蓋中心，減少閥蓋因沖擊力作用點不固定而導致的閥蓋擺動，降低閥蓋噪聲；(3)閥蓋、搖臂之間采用錐形面配合，并且留有間隙，閥蓋受力會使兩者間隙減小，從而降低閥蓋振動幅度，有效降低閥蓋噪聲；(4)閥蓋錐形軸上開有環(huán)形凹槽，并增加了彈性環(huán)設計，該設計結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，而且彈性環(huán)可以有效吸收閥蓋的振動，從而有效降低閥蓋的噪聲；(5)在閥蓋與閥座在貼合前產(chǎn)生剛性接觸時，錐形面及彈性環(huán)的存在可以保證閥蓋在360°任意方向偏轉(zhuǎn)一定角度，保證了閥蓋良好的密封效果。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。