專利名稱：隔板軸中置式排氣管容積可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)，特別一種渦輪單進(jìn)口且渦輪側(cè)置的隔 板軸中置式排氣管容積可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，現(xiàn)在發(fā)動機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛， 中大功率的發(fā)動機(jī)大都采用渦輪增壓技術(shù)，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪 增壓發(fā)動機(jī)的兩種基本增壓系統(tǒng)為定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是排氣管容積較大，排氣管起到穩(wěn)壓作用，排氣壓力波動小，通過 渦輪的流量穩(wěn)定，渦輪具有較高的效率；但在排氣閥門處節(jié)流損失較大，排氣從 排氣閥門處到渦輪進(jìn)口處之間的熵增較大，排氣脈沖能量幾乎完全損失；負(fù)荷越 高，脈沖能量在所有排氣能量中所占的比例就會越少，所以定壓系統(tǒng)對于高負(fù)荷 穩(wěn)定運(yùn)行是有利的。脈沖增壓系統(tǒng)的排氣管容積較小，排氣從排氣閥門處到渦輪 進(jìn)口處之間的熵增較小，排氣能量利用率高，而且能及時(shí)反映負(fù)荷的變化，響應(yīng) 速度快；但由于渦輪是脈動進(jìn)氣，造成渦輪效率低，所以脈沖增壓系統(tǒng)對于低負(fù) 荷和瞬態(tài)工況是有利的。由此可見，如果一臺發(fā)動機(jī)若同時(shí)配備定壓增壓方式與 脈沖增壓方式，高負(fù)荷時(shí)用定壓增壓系統(tǒng)，低負(fù)荷和瞬態(tài)工況時(shí)用脈沖增壓系統(tǒng)， 這是較為理想的，但現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)增壓系統(tǒng)的排氣管容積都是不能調(diào)節(jié)的。模件 式脈沖轉(zhuǎn)換增壓系統(tǒng)結(jié)合了定壓增壓與脈沖增壓方式的優(yōu)點(diǎn)，但在最低負(fù)荷和最 高負(fù)荷其運(yùn)行效果都不是最好的。在已有技術(shù)中，專利號為ZL200410050996.3，
名稱為一種渦輪增壓柴油機(jī)可變模件式脈沖轉(zhuǎn)換增壓裝置的發(fā)明專利，提供了一 種排氣管容積持續(xù)可變的裝置，是與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一 種與其結(jié)構(gòu)不同的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可變排氣管容積渦輪增壓系統(tǒng)。 排氣管的容積隨發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況的變化而變化，低負(fù)荷時(shí)排氣管容積變小，高負(fù)荷時(shí)排氣管容積變大，以使發(fā)動機(jī)的各個(gè)運(yùn)行工況都能獲得較優(yōu)的性能，并同 時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)性和動力性方面的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括排氣支管、排氣管、 渦輪、連接管、隔板軸、第一隔板和第二隔板，排氣支管的進(jìn)口和氣缸頭排氣道 相連接，排氣支管的出口和排氣管相連接，渦輪為單進(jìn)口渦輪，排氣管的出口和 渦輪的進(jìn)口之間用連接管相連接，排氣管側(cè)壁的弧度為210度，隔板軸裝在排氣 管前壁的圓心和排氣管后壁的圓心之間，第一隔板和第二隔板安裝在排氣管側(cè)壁 和隔板軸之間，排氣管由排氣管前壁、排氣管側(cè)壁、排氣管后壁、隔板軸、第一隔 板、第二隔板構(gòu)成；第一隔板和第二隔板均為圓弧板，第二隔板和排氣管側(cè)壁、 排氣管前壁、排氣管后壁固接為一體，第一隔板和隔板軸固接為一體，第一隔板 和排氣管側(cè)壁、排氣管前壁、排氣管后壁光滑密封接觸，隔板軸和第二隔板光滑 密封接觸，在第一隔板上有一個(gè)隔板旋轉(zhuǎn)把手。
排氣管的出口與渦輪的進(jìn)口之間連接管的截面形狀，可以是排氣管出口截面 的形狀，也可以由排氣管出口截面的形狀過渡到圓形。 本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，不受氣缸數(shù)限制，滿足發(fā)動機(jī)變工況運(yùn)行要求，適用于渦 輪單進(jìn)口且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，使發(fā)動機(jī)在整個(gè)負(fù)荷運(yùn)行范圍內(nèi)都可以獲 得較優(yōu)的性能。


圖1是本發(fā)明渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施做進(jìn)一步描述。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括排氣支管9、排氣管IO、渦輪l、連接管5、 隔板軸8、第一隔板6和第二隔板7，排氣支管9的進(jìn)口和氣缸頭排氣道相連接， 排氣支管9的出口和排氣管IO相連接，渦輪l為單進(jìn)口渦輪，排氣管10的出口 和渦輪1的進(jìn)口之間用連接管5相連接，排氣管側(cè)壁3的弧度為210度，隔板軸8裝在排氣管前壁2的圓心和排氣管后壁4的圓心之間，第一隔板6和第二隔板7 安裝在排氣管側(cè)壁3和隔板軸8之間，排氣管10由排氣管前壁2、排氣管側(cè)壁3、 排氣管后壁4、隔板軸8、第一隔板6、第二隔板7構(gòu)成，第一隔板6和第二隔板 7均為圓弧板，第二隔板7和排氣管側(cè)壁3、排氣管前壁2、排氣管后壁4固接為 一體，第一隔板6和隔板軸8固接為一體，第一隔板6和排氣管側(cè)壁3、排氣管前 壁2、排氣管后壁4光滑密封接觸，隔板軸8和第二隔板7光滑密封接觸，在第一 隔板6上有一個(gè)隔板旋轉(zhuǎn)把手11。排氣管10由排氣管前壁2、排氣管側(cè)壁3、排 氣管后壁4、隔板軸8、第一隔板6、第二隔板7構(gòu)成，就是指排氣管10由這些結(jié) 構(gòu)所組成的腔體構(gòu)成。當(dāng)推動或拉動隔板旋轉(zhuǎn)把手ll時(shí)，第一隔板6就會旋轉(zhuǎn)， 排氣管10容積也就會跟著變化，但隔旋轉(zhuǎn)板把手11推動或拉動的范圍有一個(gè)限 制，因?yàn)橛信艢夤艹隹诮孛?2形狀和排氣管前壁2結(jié)構(gòu)的限制，即排氣管10的 容積有一個(gè)最大和最小限制，如圖3和圖4所示。當(dāng)?shù)谝桓舭?處于排氣管出口 截面12中時(shí)，就會發(fā)生漏氣現(xiàn)象。當(dāng)?shù)谝桓舭?逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，排氣管10的容 積就會逐漸變大；當(dāng)?shù)谝桓舭?順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，排氣管10的容積就會逐漸變小。 排氣管10的容積可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況的變化而變化，當(dāng)工況變低時(shí)，通過 隔旋轉(zhuǎn)板把手11旋轉(zhuǎn)第一隔板6使排氣管容積變??；當(dāng)工況變高時(shí)，通過隔旋轉(zhuǎn) 板把手11旋轉(zhuǎn)第一隔板6使排氣管容積變大。
權(quán)利要求
1. 一種隔板軸中置式排氣管容積可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)，包括排氣支管(9)、排氣管(10)、渦輪(1)和連接管(5)，排氣支管(9)的進(jìn)口和氣缸頭排氣道相連接，排氣支管(9)的出口和排氣管(10)相連接，渦輪(1)為單進(jìn)口渦輪，排氣管(10)的出口和渦輪(1)的進(jìn)口之間用連接管(5)相連接，其特征在于還包括隔板軸(8)、第一隔板(6)和第二隔板(7)，排氣管側(cè)壁(3)的弧度為210度，隔板軸(8)裝在排氣管前壁(2)的圓心和排氣管后壁(4)的圓心之間，第一隔板(6)和第二隔板(7)安裝在排氣管側(cè)壁(3)和隔板軸(8)之間，排氣管(10)由排氣管前壁(2)、排氣管側(cè)壁(3)、排氣管后壁(4)、隔板軸(8)、第一隔板(6)、第二隔板(7)構(gòu)成；第一隔板(6)和第二隔板(7)均為圓弧板，第二隔板(7)和排氣管側(cè)壁(3)、排氣管前壁(2)、排氣管后壁(4)固接為一體，第一隔板(6)和隔板軸(8)固接為一體，第一隔板(6)和排氣管側(cè)壁(3)、排氣管前壁(2)、排氣管后壁(4)光滑密封接觸，隔板軸(8)和第二隔板(7)光滑密封接觸，在第一隔板(6)上有一個(gè)隔板旋轉(zhuǎn)把手(11)。
全文摘要
一種隔板軸中置式排氣管容積可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)，包括排氣支管、排氣管、連接管、隔板軸、隔板和渦輪，排氣管由排氣管前壁、排氣管側(cè)壁、排氣管后壁、隔板軸、第一隔板、第二隔板所構(gòu)成，第一隔板可以旋轉(zhuǎn)。排氣管容積可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況的變化而變化，當(dāng)工況變低時(shí)，旋轉(zhuǎn)隔板使排氣管容積變小；當(dāng)工況變高時(shí)，旋轉(zhuǎn)隔板使排氣管容積變大。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，滿足發(fā)動機(jī)變工況運(yùn)行要求，且不受氣缸數(shù)限制，適用于渦輪單進(jìn)口且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號F01D17/12GK101413405SQ20081020303
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者毅 崔, 王紹明, 田中旭, 磊 石, 鄧康耀 申請人:上海交通大學(xué)