專(zhuān)利名稱(chēng)：增壓方式可調(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)，特別是一種適用于渦輪進(jìn)口有兩個(gè)以 上的增壓方式可調(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(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛， 中大功率的發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)小，通過(guò) 渦輪的流量穩(wěn)定，渦輪具有較高的效率；但在排氣閥門(mén)處節(jié)流損失較大，排氣從 排氣閥門(mén)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(huì)越少，所以定壓系統(tǒng)對(duì)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(mén)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(dòng)進(jìn)氣，造成渦輪效率低，所以脈沖增壓系統(tǒng)對(duì)于低負(fù) 荷和瞬態(tài)工況是有利的。由此可見(jiàn)，如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的排氣管容積都是不能調(diào)節(jié)的。在已 有技術(shù)中，專(zhuān)利號(hào)為ZL 200410050996. 3，名稱(chēng)為一種渦輪增壓柴油機(jī)可變模件式 脈沖轉(zhuǎn)換增壓系統(tǒng)的發(fā)明專(zhuān)利，在它的實(shí)施例二和實(shí)施例三中，當(dāng)負(fù)荷較低時(shí)， 各缸排氣干擾很大，致使泵氣損失加大；在高負(fù)荷時(shí)不能形成本發(fā)明所述的準(zhǔn)定 壓增壓系統(tǒng)，致使渦輪效率較低；而且采用二位控制陶控制致使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)變的 更加復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種增壓方式可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低工況和瞬態(tài)工況時(shí)采用脈沖增壓系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于較高工況時(shí)采用準(zhǔn)定壓增壓系統(tǒng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)運(yùn)行工況下都能獲得較優(yōu)的性能，并同時(shí) 滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性方面的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括第一氣缸、第 二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸、第六氣缸、第一排氣支管、第二排氣 支管、第三排氣支管、第四排氣支管、第五排氣支管、第六排氣支管、第一排氣 管、第二排氣管、渦輪、第一閥門(mén)、第二閥門(mén)和連接管，第一氣缸、第二氣缸、 第三氣缸分別通過(guò)第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管與第一排氣管相 連接，第四氣缸、第五氣缸、第六氣缸分別通過(guò)第四排氣支管、第五排氣支管、 第六排氣支管與第二排氣管相連接，渦輪為雙進(jìn)口渦輪，第一排氣管、第二排氣 管的出口分別和渦輪的兩個(gè)進(jìn)口相連接，第一排氣管和第二排氣管的內(nèi)徑相同， 第一閥門(mén)安裝在第一排氣管的尾部，第二閥門(mén)安裝在第二排氣管的尾部，連接管 安裝在第一閥門(mén)和第二閥門(mén)之間。連接管為圓管，其內(nèi)徑d的取值范圍為lD《d
《D,其中D為第一排氣管的內(nèi)徑。當(dāng)?shù)谝婚y門(mén)和第二閥門(mén)都同時(shí)關(guān)閉時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 的增壓方式為脈沖增壓；當(dāng)?shù)谝婚y門(mén)和第二閥門(mén)都同時(shí)打開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓方 式為準(zhǔn)定壓增壓。 本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受缸數(shù)限制，適用于渦輪進(jìn)口有兩個(gè)以上的 渦輪增壓系統(tǒng)，使發(fā)動(dòng)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是渦輪側(cè)置時(shí)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是渦輪中置時(shí)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)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)明渦輪增壓系統(tǒng)包括第一氣缸13、第二氣缸14、第 三氣缸15、第四氣缸16、第五氣缸17、第六氣缸18、第一排氣支管2、第二排氣 支管3、第三排氣支管4、第四排氣支管IO、第五排氣支管ll、第六排氣支管12、 第一排氣管5、第二排氣管6、渦輪l、第一閥門(mén)7、第二闊門(mén)8和連接管9，第一 氣缸13、第二氣缸14、第三氣缸15分別通過(guò)第一排氣支管2、第二排氣支管3、 第三排氣支管4與第一排氣管5相連接，第四氣缸16、第五氣缸17、第六氣缸18分別通過(guò)第四排氣支管10、第五排氣支管11、第六排氣支管12與第二排氣管6 相連接，渦輪l為雙進(jìn)口渦輪，第一排氣管5、第二排氣管6的出口分別和渦輪1 的兩個(gè)進(jìn)口相連接，第一排氣管5和第二排氣管6的內(nèi)徑相同，第一閥門(mén)7安裝 在第一排氣管5的尾部，第二閥門(mén)8安裝在第二排氣管6的尾部，連接管9安裝 在第一閥門(mén)7和第二閥門(mén)8之間。連接管9為圓管，其內(nèi)徑d的取值范圍為lD《
d《D，其中D為第一排氣管5的內(nèi)徑；連接管9也可以是其他形狀的管道。當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)處于低工況或瞬態(tài)工況時(shí)，將第一閥門(mén)7和第二閥門(mén)8都同時(shí)關(guān)閉，此時(shí)發(fā) 動(dòng)機(jī)的增壓方式為脈沖增壓，能充分利用脈沖能量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于較高工況時(shí)， 將第一閥門(mén)7和第二閥門(mén)8都同時(shí)打開(kāi)，第一排氣管5和第二排氣管6通過(guò)連接 管9連通，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓方式為準(zhǔn)定壓增壓，充分利用渦輪效率高的特點(diǎn)。 對(duì)于6缸機(jī)而言，發(fā)動(dòng)機(jī)在某一特定時(shí)刻，只有一個(gè)或兩個(gè)氣缸同時(shí)在排氣，當(dāng) 第一閥門(mén)7和第二閥門(mén)8同時(shí)都打開(kāi)時(shí)，此時(shí)刻對(duì)排氣所占的容積相對(duì)于兩個(gè)閥 門(mén)都關(guān)閉的時(shí)刻排氣所占的容積變大了，因此此時(shí)可以看作是準(zhǔn)定壓增壓系統(tǒng)， 此時(shí)對(duì)于高工況運(yùn)行有利。例如對(duì)于第六氣缸18的排氣來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)谝婚y門(mén)7和第 二閥門(mén)8同時(shí)關(guān)閉時(shí)，它只能通過(guò)第二排氣管6進(jìn)入渦輪1;當(dāng)?shù)谝婚y門(mén)7和第二 閥門(mén)8同時(shí)打開(kāi)時(shí)，它可以同時(shí)通過(guò)第一排氣管5和第二排氣管6進(jìn)入渦輪1，此 時(shí)刻對(duì)排氣所占的容積為第一排氣管5、第二排氣管6和連接管9的總體積之和， 相對(duì)于兩個(gè)閥門(mén)都關(guān)閉的時(shí)刻排氣所占的容積變大了，因此此時(shí)可以看作是準(zhǔn)定 壓增壓系統(tǒng)，對(duì)于高工況運(yùn)行有利。
當(dāng)渦輪側(cè)置時(shí)本發(fā)明可以采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)渦輪中置時(shí)本發(fā)明可以采 用圖2所示的結(jié)構(gòu)。
如果渦輪入口大于兩個(gè)，則在新增加的排氣支管的尾部加上一個(gè)閥門(mén)，閥門(mén) 后邊也同樣連接一個(gè)連接管，并使所有的排氣支管后邊的連接管相連通。
權(quán)利要求
1. 一種增壓方式可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)，包括第一氣缸(13)、第二氣缸(14)、第三氣缸(15)、第四氣缸(16)、第五氣缸(17)、第六氣缸(18)、第一排氣支管(2)、第二排氣支管(3)、第三排氣支管(4)、第四排氣支管(10)、第五排氣支管(11)、第六排氣支管(12)、第一排氣管(5)、第二排氣管(6)、渦輪(1)，第一氣缸(13)、第二氣缸(14)、第三氣缸(15)分別通過(guò)第一排氣支管(2)、第二排氣支管(3)、第三排氣支管(4)與第一排氣管(5)相連接，第四氣缸(16)、第五氣缸(17)、第六氣缸(18)分別通過(guò)第四排氣支管(10)、第五排氣支管(11)、第六排氣支管(12)與第二排氣管(6)相連接，渦輪(1)為雙進(jìn)口渦輪，第一排氣管(5)、第二排氣管(6)的出口分別和渦輪(1)的兩個(gè)進(jìn)口相連接，第一排氣管(5)和第二排氣管(6)的內(nèi)徑相同，其特征在于還包括第一閥門(mén)(7)、第二閥門(mén)(8)和連接管(9)，第一閥門(mén)(7)安裝在第一排氣管(5)的尾部，第二閥門(mén)(8)安裝在第二排氣管(6)的尾部，連接管(9)安裝在第一閥門(mén)(7)和第二閥門(mén)(8)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的增壓方式可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征是所述的連接管(9)為圓管，其內(nèi)徑d的取值范圍為丄D《d《D，其中D為第一排氣管(5)2的內(nèi)徑。
全文摘要
增壓方式可調(diào)的渦輪增壓系統(tǒng)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。包括氣缸、排氣支管、排氣管、渦輪、連接管和閥門(mén)，第一閥門(mén)安裝在第一排氣管的尾部，第二閥門(mén)安裝在第二排氣管的尾部，連接管安裝在第一閥門(mén)和第二閥門(mén)之間。當(dāng)兩個(gè)閥門(mén)都關(guān)閉時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓方式為脈沖增壓，脈沖增壓在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷和瞬態(tài)工況時(shí)性能比較好；當(dāng)兩個(gè)閥門(mén)都打開(kāi)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓方式為準(zhǔn)定壓增壓，這樣可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的高負(fù)荷性能。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受缸數(shù)限制，適用于渦輪進(jìn)口有兩個(gè)以上的渦輪增壓裝置。
文檔編號(hào)F02C6/12GK101413430SQ20081020305
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海交通大學(xué)