[发明专利]一种发动机及其增压控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及发动机增加系统的增压控制阀。本发明还涉及设有所述增压控制阀的发动机。

背景技术

现代发动机上越来越多地使用了涡轮增压器，涡轮增压器能提高发动机功率和经济性能。

涡轮增压发动机是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量的一种发动机，涡轮增压器相当于空气压缩机。它利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮(位于进气道内)，叶轮压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，从而达到增加发动机输出功率的目的。

发动机在使用涡轮增压器后发动机具有输出功率高、油耗率低、排污较少等优点，指示功率和有效功率都得到了提高，即提高了机械效率。

涡轮增压器不仅使发动机的功率范围增大，而且扩大了发动机高负荷的经济运行范围，，可以明显改善高负荷区运行的经济性能。这一特点，对于经常满负荷高速运转的重型柴油机汽车十分有利，由于滞燃期短，压力升高率低，可以使燃烧噪音降低，对于中、轻型载货柴油机汽车及经常处于中等负荷或部分负荷运转的柴油机汽车也是有利的。

虽然涡轮增压能够提升发动机的动力，改善大负荷工况的性能，但是在低负荷区，涡轮增压器对经济性并没有明显的改善，且存在动力输出反应滞后的问题。例如，对于公交客车用柴油机来说，经常会处于低转速、低负荷工况，此时若依然采用涡轮增压，由于过量空气系数太大，不利于燃烧，再加上泵气损失功增加，效率降低，导致经济性能比较差，同时由于增压器的阻力和反应滞后，也导致起动性能和加速性能变差。

因此，如何提高发动机低转速、低负荷运转时的起动性能、加速性能和经济性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种发动机增压控制阀。该控制阀能够显著提高发动机低转速、低负荷运转时的起动性能、加速性能和经济性能。

本发明的第二目的是提供一种设有上述增压控制阀的发动机。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种发动机增压控制阀，包括进气控制阀，所述进气控制阀包括阀座以及设于所述阀座中的阀体，所述阀座与阀体之间形成空腔，所述阀座上设有与所述空腔连通的第一进气口、第二进气口以及出气口，所述阀体设有由高压气体控制的第一阀芯和第二阀芯，其中所述第一阀芯为常开阀芯，对应于所述第一进气口，所述第二阀芯为常闭阀芯，对应于所述第二进气口。

优选地，所述第一阀芯和第二阀芯均包括位于所述阀体中的活塞、弹簧以及密封组件；所述密封组件安装于所述活塞的活塞杆外端；所述弹簧套设于所述活塞的活塞杆上，其一端支撑在所述活塞上，另一端支撑在所述阀体端部的弹簧座上；所述第一阀芯的活塞与第二阀芯的活塞之间形成压力室，所述阀座上设有与所述压力室连通的高压气体进气接管。

优选地，所述密封组件包括依次穿装于所述活塞杆上的前挡板、密封垫以及后挡板；所述第一阀芯的前挡板和密封垫的直径大于所述第一进气口的环形限位台阶的内径并位于其内侧，其后挡板的直径小于所述第一进气口的环形限位台阶的内径；所述第二阀芯的后挡板和密封垫的直径大于所述第二进气口的环形限位台阶的内径并位于其外侧，其前挡板的直径小于所述第二进气口的环形限位台阶的内径。

优选地，所述第一进气口与第二进气口的开口方向相反且位于同一轴线上，相应地，所述第一阀芯与第二阀芯也位于同一轴线上。

优选地，所述出气口设于与所述阀座通过螺钉连接的盖板上，其开口方向垂直于所述第一进气口和第二进气口的轴线。

优选地，进一步包括与所述进气控制阀同时动作的排气控制阀；所述排气控制阀包括阀座、阀体以及分别对应于增压器和排气管的第一阀芯和第二阀芯；所述阀体中设有活塞和弹簧，所述弹簧套设于所述活塞的活塞杆上，其一端支撑在所述活塞上，另一端支撑在阀体端部的弹簧座上；所述活塞与阀体之间形成压力室，所述阀座上设有与所述压力室连通的进气接管；所述活塞的活塞杆与所述第一阀芯和第二阀芯传动连接，所述第一阀芯和第二阀芯的启闭位置相反。

优选地，所述排气控制阀的第一阀芯和第二阀芯分别通过转轴可转动地安装于所述阀座上，其位于阀座内部的转轴上分别设有齿轮；所述活塞杆上带有双面齿条，与所述转轴上的齿轮相啮合。

优选地，所述排气控制阀的第一阀芯和第二阀芯均为蝶阀阀芯。

为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种发动机，包括设有控制阀的涡轮增压系统，所述控制阀具体为上述任一项所述的发动机增压控制阀。