一种双进气涡轮增压器及V型发动机的制作方法

一种双进气涡轮增压器及v型发动机
技术领域
1.本技术属于发动机技术领域，具体涉及一种双进气涡轮增压器及v型发动机。


背景技术：

2.随着汽车和发动机产业的迅速发展，发动机的应用范围不断扩大，对发动机体积小、功率大的需求也越来越多。目前v型发动机中需要安装两个增压器，但是采用两个增压器增大了发动机的体积，若仅采用一个增压器又不能满足发动机的功率要求，因此v型发动机只能安装在空间比较大的环境中，以致其使用范围受到了限制。


技术实现要素：

3.本技术实施例通过提供一种双进气涡轮增压器及v型发动机，解决了现有技术中v型发动机采用两个增压器存在体积大的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种双进气涡轮增压器，包括压气端外壳、涡轮端外壳、轴承体、底座、连接轴、涡轮端涡轮、压气端叶轮、以及旁通阀组件；
5.所述压气端外壳和所述涡轮端外壳分别设置于所述轴承体的左右两侧；所述轴承体安装于所述底座上；
6.所述轴承体中心的轴孔内设置有所述连接轴，所述连接轴的一端伸入所述涡轮端外壳内连接于所述涡轮端涡轮，所述连接轴的另一端伸入所述压气端外壳内后连接于所述压气端叶轮；
7.所述压气端外壳的进气端设置有空气过滤组件，所述压气端外壳的一侧设置有压气端排气通道，所述压气端排气通道的侧壁设置有所述旁通阀组件；
8.所述涡轮端外壳的两侧对称设置有两个涡轮端进气通道。
9.在一种可能的实现方式中，所述涡轮端外壳和所述轴承体的对接处的周向设置有卡箍带；所述涡轮端外壳和所述轴承体的对接面之间设置有隔热罩。
10.在一种可能的实现方式中，所述连接轴和所述轴承体之间设置有密封环，所述密封环设置于所述连接轴靠近所述涡轮端涡轮的一端。
11.在一种可能的实现方式中，所述连接轴和所述轴承体之间设置有两个浮动轴承，两个所述浮动轴承分别位于所述连接轴的左右两侧，所述浮动轴承的两侧设置有固定挡圈。
12.在一种可能的实现方式中，所述连接轴和所述压气端叶轮之间设置有相抵接的轴封套和止推间隔套，所述轴封套的一端和所述压气端叶轮抵接，所述止推间隔套的一端和所述连接轴上的台阶面抵接；
13.所述轴封套和所述轴承体的轴孔之间设置有封油盖，所述轴封套和所述封油盖之间、以及所述封油盖和所述轴承体的轴孔之间均设置有密封圈。
14.在一种可能的实现方式中，所述止推间隔套上套装有止推轴承，所述止推轴承的一侧和所述轴承体的轴孔内的台阶面抵接，所述止推轴承的另一侧与所述轴封套和所述封
油盖均抵接。
15.在一种可能的实现方式中，所述压气端外壳的进气端的内部设置有节流罩和节流罩挡圈，所述节流罩的端部和所述节流罩挡圈抵接。
16.在一种可能的实现方式中，所述连接轴的端部穿过所述压气端叶轮中心的孔后连接于轴端螺母。
17.在一种可能的实现方式中，所述轴承体的内部设置有水冷通道，所述水冷通道的进水管设置于所述轴承体的侧壁。
18.本实用新型实施例还提供了一种v型发动机，包括上述的双进气涡轮增压器、以及中冷器、左侧气缸组、右侧气缸组和箱体；
19.所述左侧气缸组和所述右侧气缸组呈v字形布置于所述箱体上，所述双进气涡轮增压器设置于所述左侧气缸组和所述右侧气缸组之间，所述底座连接于所述箱体上；
20.两个所述涡轮端进气通道的进气口分别连接所述左侧气缸组的排气管的排气口和所述右侧气缸组的排气管的排气口，所述压气端排气通道的排气口连接于所述中冷器的进气口。
21.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
22.本实用新型实施例提供了一种双进气涡轮增压器及v型发动机，该增压器的旁通阀能够在压气端排气通道内高速区域增压压力过高时自动打开泄压，以释放部分废气能量，使增压器高速区域的增压压力保持在一定范围内，不致出现随海拔高度增加使得增压压力持续上升，而导致增压器超速的问题，进而提高增压器的使用寿命。该增压器有两个涡轮端进气通道，因此适合在v型发动机中安装，替代了传统v型发动机必须使用两个增压器的方案，从而减小了发动机体积，并能满足发动机功率要求。本实用新型解决了现有技术中v型发动机采用两个增压器存在体积大的问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的双进气涡轮增压器的内部结构示意图。
25.图2为本实用新型实施例提供的旁通阀组件的安装示意图。
26.图3为本实用新型实施例提供的双进气涡轮增压器的外部结构示意图。
27.图4为本实用新型实施例提供的v型发动机的外特性功率曲线图。
28.图5为本实用新型实施例提供的双进气涡轮增压器和v型发动机的联合运行曲线图。
29.附图标记：1-压气端外壳；2-涡轮端外壳；3-轴承体；4-底座；5-连接轴；6-涡轮端涡轮；7-压气端叶轮；8-进水管；9-压气端排气通道；10-旁通阀组件；11-涡轮端进气通道；12-卡箍带；13-隔热罩；14-密封环；15-浮动轴承；16-轴封套；17-止推间隔套；18-封油盖；19-止推轴承；20-节流罩；21-轴端螺母。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
32.如图1至图5所示，本实用新型实施例提供的双进气涡轮增压器及v型发动机，包括压气端外壳1、涡轮端外壳2、轴承体3、底座4、连接轴5、涡轮端涡轮6、压气端叶轮7、以及旁通阀组件10。
33.压气端外壳1和涡轮端外壳2分别设置于轴承体3的左右两侧。轴承体3安装于底座4上。
34.轴承体3中心的轴孔内设置有连接轴5，连接轴5的一端伸入涡轮端外壳2内连接于涡轮端涡轮6，连接轴5的另一端伸入压气端外壳1内后连接于压气端叶轮7。
35.压气端外壳1的进气端设置有空气过滤组件，压气端外壳1的一侧设置有压气端排气通道9，压气端排气通道9的侧壁设置有旁通阀组件10。
36.涡轮端外壳2的两侧对称设置有两个涡轮端进气通道11。
37.需要说明的是，双进气涡轮增压器主要由压气机、涡轮机、增压器轴系、轴承体3和底座4组成，增压器轴系包括连接轴5及其他润滑组件和密封组件等。压气机包括压气端外壳1、压气端叶轮7、空气过滤组件以及旁通阀组件10等。涡轮机包括涡轮端外壳2、涡轮端涡轮6等。旁通阀组件10中的旁通阀能够在压气端排气通道9内高速区域增压压力过高时自动打开泄压，以释放部分废气能量，使增压器高速区域的增压压力保持在一定范围内，不致出现随海拔高度增加使得增压压力持续上升，而导致增压器超速的问题，进而提高增压器的使用寿命。
38.涡轮端外壳2上的废气通道的截面由23.3cm2减小为20.8cm2，使低速区域的增压压比相对较高，满足低速大扭矩区间范围广的要求。
39.本实施例中，涡轮端外壳2和轴承体3的对接处的周向设置有卡箍带12。涡轮端外壳2和轴承体3的对接面之间设置有隔热罩13。
40.需要说明的是，卡箍带12起到固定和密封的作用，隔热罩13用于减少热量传递。
41.本实施例中，连接轴5和轴承体3之间设置有密封环14，密封环14设置于连接轴5靠近涡轮端涡轮6的一端。
42.需要说明的是，连接轴5靠近涡轮端涡轮6的一端设置有安装段，安装段的直径大
于连接轴5中部的直径，安装段的周向设置有环槽，密封环14安装于环槽内。
43.本实施例中，连接轴5和轴承体3之间设置有两个浮动轴承15，两个浮动轴承15分别位于连接轴5的左右两侧，浮动轴承15的两侧设置有固定挡圈。
44.需要说明的是，固定挡圈起到固定浮动轴承15的作用，浮动轴承15能够减小连接轴5转动时的摩擦力。
45.本实施例中，连接轴5和压气端叶轮7之间设置有相抵接的轴封套16和止推间隔套17，轴封套16的一端和压气端叶轮7抵接，止推间隔套17的一端和连接轴5上的台阶面抵接。
46.轴封套16和轴承体3的轴孔之间设置有封油盖18，轴封套16和封油盖18之间、以及封油盖18和轴承体3的轴孔之间均设置有密封圈。
47.需要说明的是，轴封套16和止推间隔套17用于控制连接轴5沿其轴向的窜动量。封油盖18安装于油封上。
48.本实施例中，止推间隔套17上套装有止推轴承19，止推轴承19的一侧和轴承体3的轴孔内的台阶面抵接，止推轴承19的另一侧与轴封套16和封油盖18均抵接。
49.需要说明的是，止推轴承19用于承受连接轴5沿其周向的力，从而减小摩擦力，提高转速。
50.本实施例中，压气端外壳1的进气端的内部设置有节流罩20和节流罩挡圈，节流罩20的端部和节流罩挡圈抵接。
51.需要说明的是，节流罩20用于控制润滑油的流量。
52.本实施例中，连接轴5的端部穿过压气端叶轮7中心的孔后连接于轴端螺母21。从而实现压气端叶轮7的快速安装和拆卸。
53.本实施例中，轴承体3的内部设置有水冷通道，水冷通道的进水管8设置于轴承体3的侧壁。水冷的冷却效率高。
54.本实用新型实施例还提供了一种v型发动机，包括上述的双进气涡轮增压器、以及中冷器、左侧气缸组、右侧气缸组和箱体。
55.左侧气缸组和右侧气缸组呈v字形布置于箱体上，双进气涡轮增压器设置于左侧气缸组和右侧气缸组之间，底座4连接于箱体上。
56.两个涡轮端进气通道11的进气口分别连接左侧气缸组的排气管的排气口和右侧气缸组的排气管的排气口，压气端排气通道9的排气口连接于中冷器的进气口。
57.需要说明的是，左侧气缸组包括第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸，右侧气缸组包括第五气缸、第六气缸、第七气缸和第八气缸。双进气涡轮增压器设置于第一气缸和第五气缸之间。本实用新型的双进气涡轮增压器适合在v型发动机中安装，替代了传统v型发动机必须使用两个增压器的方案，从而减小了发动机体积，并能满足发动机功率要求。
58.发动机外特性曲线如图4所示。从图中可以看出发动机的外特性曲线在发动机转速2800r/min～3500r/min的区间内功率达到350kw，发动机外特性曲线运行在增压器压气机特性曲线的高效区域内，具体见图5。
59.本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求
的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

技术特征：
1.一种双进气涡轮增压器，其特征在于：包括压气端外壳(1)、涡轮端外壳(2)、轴承体(3)、底座(4)、连接轴(5)、涡轮端涡轮(6)、压气端叶轮(7)、以及旁通阀组件(10)；所述压气端外壳(1)和所述涡轮端外壳(2)分别设置于所述轴承体(3)的左右两侧；所述轴承体(3)安装于所述底座(4)上；所述轴承体(3)中心的轴孔内设置有所述连接轴(5)，所述连接轴(5)的一端伸入所述涡轮端外壳(2)内连接于所述涡轮端涡轮(6)，所述连接轴(5)的另一端伸入所述压气端外壳(1)内后连接于所述压气端叶轮(7)；所述压气端外壳(1)的进气端设置有空气过滤组件，所述压气端外壳(1)的一侧设置有压气端排气通道(9)，所述压气端排气通道(9)的侧壁设置有所述旁通阀组件(10)；所述涡轮端外壳(2)的两侧对称设置有两个涡轮端进气通道(11)。2.根据权利要求1所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述涡轮端外壳(2)和所述轴承体(3)的对接处的周向设置有卡箍带(12)；所述涡轮端外壳(2)和所述轴承体(3)的对接面之间设置有隔热罩(13)。3.根据权利要求1所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述连接轴(5)和所述轴承体(3)之间设置有密封环(14)，所述密封环(14)设置于所述连接轴(5)靠近所述涡轮端涡轮(6)的一端。4.根据权利要求1所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述连接轴(5)和所述轴承体(3)之间设置有两个浮动轴承(15)，两个所述浮动轴承(15)分别位于所述连接轴(5)的左右两侧，所述浮动轴承(15)的两侧设置有固定挡圈。5.根据权利要求1所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述连接轴(5)和所述压气端叶轮(7)之间设置有相抵接的轴封套(16)和止推间隔套(17)，所述轴封套(16)的一端和所述压气端叶轮(7)抵接，所述止推间隔套(17)的一端和所述连接轴(5)上的台阶面抵接；所述轴封套(16)和所述轴承体(3)的轴孔之间设置有封油盖(18)，所述轴封套(16)和所述封油盖(18)之间、以及所述封油盖(18)和所述轴承体(3)的轴孔之间均设置有密封圈。6.根据权利要求5所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述止推间隔套(17)上套装有止推轴承(19)，所述止推轴承(19)的一侧和所述轴承体(3)的轴孔内的台阶面抵接，所述止推轴承(19)的另一侧与所述轴封套(16)和所述封油盖(18)均抵接。7.根据权利要求1所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述压气端外壳(1)的进气端的内部设置有节流罩(20)和节流罩挡圈，所述节流罩(20)的端部和所述节流罩挡圈抵接。8.根据权利要求1所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述连接轴(5)的端部穿过所述压气端叶轮(7)中心的孔后连接于轴端螺母(21)。9.根据权利要求4所述的双进气涡轮增压器，其特征在于：所述轴承体(3)的内部设置有水冷通道，所述水冷通道的进水管(8)设置于所述轴承体(3)的侧壁。10.一种v型发动机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的双进气涡轮增压器、以及中冷器、左侧气缸组、右侧气缸组和箱体；所述左侧气缸组和所述右侧气缸组呈v字形布置于所述箱体上，所述双进气涡轮增压器设置于所述左侧气缸组和所述右侧气缸组之间，所述底座(4)连接于所述箱体上；两个所述涡轮端进气通道(11)的进气口分别连接所述左侧气缸组的排气管的排气口
和所述右侧气缸组的排气管的排气口，所述压气端排气通道(9)的排气口连接于所述中冷器的进气口。

技术总结
本申请公开了一种双进气涡轮增压器及V型发动机，该增压器包括压气端外壳，压气端外壳和涡轮端外壳分别设置于轴承体的左右两侧；轴承体安装于底座上；轴承体中心的轴孔内设置有连接轴，连接轴的一端伸入涡轮端外壳内连接于涡轮端涡轮，连接轴的另一端伸入压气端外壳内后连接于压气端叶轮；压气端外壳的进气端设置有空气过滤组件，压气端外壳的一侧设置有压气端排气通道，压气端排气通道的侧壁设置有旁通阀组件；涡轮端外壳的两侧对称设置有两个涡轮端进气通道。该V型发动机包括双进气涡轮增压器、以及中冷器、左侧气缸组、右侧气缸组和箱体。本申请解决了现有技术中V型发动机采用两个增压器存在体积大的问题。个增压器存在体积大的问题。个增压器存在体积大的问题。


技术研发人员：朱聿琦 巴建栋 李兵 张立新 朱彦龙 杨卫博 张栋 张国
受保护的技术使用者：陕西北方动力有限责任公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/5/26