[发明专利]用于涡轮增压器的安全阀和制造安全阀的方法

说明书

本发明涉及一种用于涡轮增压器的安全阀(1)，其中，曲柄臂(3)由第一材料制成，轴(4)由与用于制造曲柄臂(3)的第一材料不同的第二材料制成，每种材料包含根据安全阀(1)各组件的应用提供必要性能的成分。本发明还涉及一种用于制造安全阀(1)的方法，使得曲柄臂(3)和轴(4)能够单独制造，各组件的制造能够使用不同的材料。

本发明涉及一种用于涡轮增压器的安全阀，其中，曲柄臂由第一材料制成，而轴由与用于制造曲柄臂的第一材料不同的第二材料制成，每种材料均含有根据安全阀各部件的应用而提供必要性能的成分。本发明还涉及一种安全阀的制造方法，使得曲柄臂和轴能够单独制造，并且各部件的使用不同的材料制造。

背景技术

安全阀又称废气门，存在于大多数具有涡轮增压器的汽车中。该阀安装在排气支管中，其功能是调整通过涡轮的气体的流动。其主要目的是防止涡轮转动过快，涡轮转动过快意味着发动机中的空气过多。其工作原理相对简单：当气体压力达到系统调整的最大值时，该阀打开，使得部分气体不通过涡轮直接转入排气管。

简而言之，涡轮增压器是基本上改善内燃机性能，提高其输出的装置。其使用被收集并在高温度下使涡轮转动的废气。接下来，空气流经小进气口，在该小进气口空气与被吸到涡轮增压器一侧的空气共同被冷却和压缩。该从热侧到冷侧的过程，送入冷却的空气并因此丰富发动机中的燃烧混合物。

在涡轮增压器的热半部分，气体达到高温。高温意味着高压，此时安全阀开始工作。一旦达到进气支管中预设的所期望的压力，安全阀就会被激活。此时，阀打开，使部分废气绕过涡轮，直接导入排气管，不利用未通过涡轮增压器系统的气体中存在的能量。

该方法意味着涡轮的旋转得到了控制，释放了较高的充气负载，此外还保证了压力不超过最大工作压力，从而防止了设备的潜在损坏。

因此，含有安全阀的涡轮增压器能够更有效地控制涡轮增压器的旋转和增压，优化发动机低转速时的空气旋转进气压力。

安全阀可以是内部的或外部的，其基本上由两部分构成：阀瓣和支撑元件，如图2所示。该支撑元件由轴和曲柄臂构成，轴由一个致动器驱动，曲柄臂将运动传递给阀瓣。

安全阀阀瓣的功能是密封涡轮的外壳，并直接承受废气的极高温度。因此阀瓣应具有优异的耐腐蚀性、耐高温性和抗变形性。

目前，形成安全阀的支撑元件的安全阀的曲柄臂和轴是一体生产的。曲柄臂应具有优异的抗腐蚀、抗高温和抗变形性能，而轴也应具有良好的摩擦学性能(与套管干接触)，例如在高温下的抗磨损和抗刮伤性能。

阀瓣和支撑元件、曲柄臂和轴通常都是由熔模铸造或者由烧结生产的，这样生产安全阀的组件最常见的材料是由镍基超耐热合金构成的。

然而，在熔模铸造过程中施加的高压通常有利于气泡孔隙的形成。该气泡孔隙的形成降低了安全阀的抗破裂性，特别是在曲柄臂和轴之间的连接部分，该部分被认为是安全阀最关键的部分并且更容易遭受持续破裂。

如今，曲柄臂和轴所形成的支撑元件是由一个部件构成的，在制造曲柄臂和制造轴时都使用相同的材料。

然而，需要注意的是，这些组件在发动机中工作时有不同的要求，例如曲柄臂在800℃到1050℃的高温下应表现出优异的耐腐蚀性能，而轴在350℃到600℃的温度变化下，与对应部件接触时应表现出优异的摩擦学性能，具有良好的损耗、磨损和抗刮伤性能。

鉴于曲柄臂和轴的不同要求，有必要取得一种安全阀，其中曲柄臂和轴是由不同的材料制成的，每种材料适用于一种应用并提供使得每个阀组件都能优异地工作的必要的性能。

发明目的

因此，本发明的目的在于提供一种用于涡轮增压器的安全阀，其中，构成安全阀的各组件是以单独的部件制造的，各组件使用不同的材料制造。