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一種渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu)及其設(shè)計方法與流程

文檔序號:12258764閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu),其特征在于,包括渦輪箱、搖臂、傳動銷、執(zhí)行器套管、執(zhí)行器、傳動軸和放氣閥門,所述執(zhí)行器包括執(zhí)行器殼體、執(zhí)行推桿、膜片和彈簧,所述傳動軸設(shè)置在所述渦輪箱內(nèi),所述傳動軸的一端伸出所述渦輪箱與所述搖臂的一端連接,所述傳動軸的另一端與所述放氣閥門連接,所述渦輪箱上設(shè)置有放氣孔,所述放氣孔與所述放氣閥門相連,所述搖臂的另一端通過所述傳動銷與所述執(zhí)行器套管的一端連接,所述執(zhí)行器套管的另一端與所述執(zhí)行推桿連接;所述膜片安裝在所述執(zhí)行器殼體內(nèi)并將所述執(zhí)行器殼體的內(nèi)腔隔成上方腔體和下方腔體,所述執(zhí)行器殼體位于所述上方腔體的位置設(shè)有能與壓氣機相連通的執(zhí)行器氣嘴,所述執(zhí)行推桿的一端與所述下方腔體固定連接,所述執(zhí)行推桿的另一端從所述執(zhí)行器殼體的孔中穿出,所述彈簧套裝在所述執(zhí)行推桿上。

2.一種如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu)的設(shè)計方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)所述放氣閥門、傳動軸和搖臂繞支點轉(zhuǎn)動時,對支點產(chǎn)生第一力矩,并且在運動過程中獲取如下參數(shù):大氣對膜片的壓力、渦輪增壓器的增壓壓力、膜片的直徑、彈簧的彈性系數(shù)、執(zhí)行器套管的位移、執(zhí)行器設(shè)定的預(yù)緊力和搖臂兩中心孔的距離,根據(jù)獲得的參數(shù)可確定第一力矩的優(yōu)化函數(shù);

(2)所述膜片的移動會帶動執(zhí)行器套管的移動,使傳動銷、搖臂、傳動軸和放氣閥門繞支點轉(zhuǎn)動,執(zhí)行器對支點產(chǎn)生第二力矩,并且在運動過程中獲取如下參數(shù):放氣孔的渦前壓力、放氣閥門背面的渦后壓力、放氣孔的直徑、傳動軸兩中心線的距離,根據(jù)獲得的參數(shù)可確定第二力矩的優(yōu)化函數(shù);

(3)為了使放氣閥門保持不動,則第一力矩和第二力矩相等,從而得到力矩平衡函數(shù),根據(jù)該力矩平衡函數(shù),對渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu)的參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,進而改善渦輪增壓器匹配發(fā)動機的性能。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu)的設(shè)計方法,其特征在于,步驟(1)中所述第一力矩的優(yōu)化函數(shù)為:

<mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mn>7</mn> <mi>a</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mn>7</mn> <mi>b</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mi>&pi;</mi> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>&times;</mo> <msup> <msub> <mi>D</mi> <mn>7</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mi>k</mi> <mo>&times;</mo> <mi>x</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>F</mi> <mn>7</mn> </msub> <mo>&rsqb;</mo> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msub> </mrow>

其中,WC為第一力矩,P7a為大氣對膜片的壓力,即為大氣壓力,P7b為渦輪增壓器的增壓壓力,D7為膜片的直徑,k為彈簧的彈性系數(shù),x為執(zhí)行器套管的位移,F(xiàn)7為執(zhí)行器設(shè)定的預(yù)緊力,L4為搖臂4兩中心孔的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu)的設(shè)計方法,其特征在于,步驟(2)中所述第二力矩的優(yōu)化函數(shù)為:

<mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>T</mi> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>a</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>b</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mi>&pi;</mi> <mn>4</mn> </mfrac> <mo>&times;</mo> <msup> <msub> <mi>D</mi> <mn>3</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>9</mn> </msub> </mrow>

其中,WT為第二力矩,P3a為放氣孔的渦前壓力,P3b為放氣閥門背面的渦后壓力,D3為放氣孔的直徑,L9為傳動軸兩中心線的距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器的旁通放氣機構(gòu)的設(shè)計方法,其特征在于,步驟(3)中力矩平衡函數(shù)為:

WC=WT

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