專利名稱：渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動機增壓技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動機大都采用渦輪增壓技術(shù)，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓系統(tǒng)的兩種基本型式為定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結(jié)構(gòu)比較簡單，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動機的負荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機的增壓系統(tǒng)可以進行統(tǒng)一設(shè)計。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；但是在低速工況時，不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統(tǒng)，依據(jù)各缸發(fā)火順序，將排氣不發(fā)生干擾的兩個氣缸或三個氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速工況和瞬態(tài)工況性能較好；但是在高速工況時，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發(fā)動機的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時使排氣管容積變大，低速工況時使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過改變排氣管的出口面積，也可以實現(xiàn)發(fā)動機高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧。在低速工況排氣管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣管出口面積變大，泵氣損失較小，這也是較為理想的。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL20102053^37. 0，專利名稱排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種排氣管出口面積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機構(gòu)來控制旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)，從而使增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)，使其連接管喉口面積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡單，不需要專門的控制機構(gòu)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、排氣管、連接管、渦輪、連接管上壁面、連接管下壁面、連接管前壁面、連接管后壁面、容積腔、容積腔上壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板和彈性部件，第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸分別通過第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管與排氣管相連接，排氣管的出口與連接管的入口相連接，連接管的出口與渦輪的入口相連接，連接管上壁面、連接管下壁面、連接管前壁面和連接管后壁面固結(jié)為一體，容積腔的開口端與連接管上壁面相連接，容積腔上壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面固接為一體，連接管、容積腔的橫截面均為長方形，旋轉(zhuǎn)軸安裝在連接管前壁面與連接管后壁面之間，第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板均與旋轉(zhuǎn)軸固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板通過彈性部件與容積腔上壁面相連接。第一旋轉(zhuǎn)板與所述第二旋轉(zhuǎn)板相互垂直，彈性部為彈簧。在本發(fā)明的工作過程中，第一旋轉(zhuǎn)板和第二旋轉(zhuǎn)板均能以旋轉(zhuǎn)軸為軸線旋轉(zhuǎn)。當發(fā)動機處于高速工況時，排氣管內(nèi)排氣壓力較高，第一旋轉(zhuǎn)板和第二旋轉(zhuǎn)板均順時針旋轉(zhuǎn)，彈性部件被壓縮，連接管的喉口面積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機整機性能較優(yōu)；當發(fā)動機處于低速工況時，排氣管內(nèi)排氣壓力較低，在彈性部件的彈性作用下，第一旋轉(zhuǎn)板和第二旋轉(zhuǎn)板均逆時針旋轉(zhuǎn)，連接管的喉口面積相對較小，渦輪前可用能較多，發(fā)動機進氣壓力較高，發(fā)動機整機性能較優(yōu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪進口有一個且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的排氣管出口面積控制機構(gòu)。


圖1為本發(fā)明渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、第一氣缸，2、第二氣缸，3、第三氣缸，4、第一排氣支管，5、第二排氣支管，6、第三排氣支管，7、排氣管，8、連接管，9、渦輪，10、連接管上壁面，11、連接管下壁面，12、連接管前壁面，13、連接管后壁面，14、容積腔，15、容積腔上壁面，16、容積腔前壁面，17、容積腔后壁面，18、容積腔左壁面，19、容積腔右壁面，20、旋轉(zhuǎn)軸，21、第一旋轉(zhuǎn)板，22、第二旋轉(zhuǎn)板，23、彈性部件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3、第一排氣支管4、第二排氣支管5、第三排氣支管6、排氣管7、連接管8、渦輪9、連接管上壁面10、連接管下壁面11、連接管前壁面12、連接管后壁面13、容積腔14、容積腔上壁面15、容積腔前壁面16、容積腔后壁面17、容積腔左壁面18、容積腔右壁面19、旋轉(zhuǎn)軸20、第一旋轉(zhuǎn)板21、第二旋轉(zhuǎn)板22和彈性部件23，第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3分別通過第一排氣支管4、第二排氣支管5、第三排氣支管6與排氣管7相連接，排氣管7的出口與連接管8的入口相連接，連接管8的出口與渦輪9的入口相連接，連接管上壁面10、連接管下壁面11、連接管前壁面12和連接管后壁面13固結(jié)為一體，容積腔14的開口端與連接管上壁面10相連接，容積腔上壁面15、容積腔前壁面16、容積腔后壁面17、容積腔左壁面18、容積腔右壁面19固接為一體，連接管8、容積腔14的橫截面均為長方形，旋轉(zhuǎn)軸20安裝在連接管前壁面12與連接管后壁面13之間，第一旋轉(zhuǎn)板21、第二旋轉(zhuǎn)板22均與旋轉(zhuǎn)軸20固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板22通過彈性部件23與容積腔上壁面15相連接，第一旋轉(zhuǎn)板21與第二旋轉(zhuǎn)板22相互垂直，彈性部件23為彈簧。 在本發(fā)明的工作過程中，第一旋轉(zhuǎn)板21和第二旋轉(zhuǎn)板22均能以旋轉(zhuǎn)軸20為軸線旋轉(zhuǎn)。當發(fā)動機處于高速工況時，排氣管7內(nèi)排氣壓力較高，第一旋轉(zhuǎn)板21和第二旋轉(zhuǎn)板22均順時針旋轉(zhuǎn)，彈性部件23被壓縮，連接管8的喉口面積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機整機性能較優(yōu)；當發(fā)動機處于低速工況時，排氣管7內(nèi)排氣壓力較低，在彈性部件23的彈性作用下，第一旋轉(zhuǎn)板21和第二旋轉(zhuǎn)板22均逆時針旋轉(zhuǎn)，連接管8的喉口面積相對較小，渦輪前可用能較多，發(fā)動機進氣壓力較高，發(fā)動機整機性能較優(yōu)。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況。
權(quán)利要求
1.一種渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)，包括第一氣缸(1)、第二氣缸O)、第三氣缸(3)、第一排氣支管G)、第二排氣支管(5)、第三排氣支管(6)、排氣管(7)、連接管 (8)、渦輪(9)、連接管上壁面(10)、連接管下壁面(11)、連接管前壁面(1 和連接管后壁面 (13)，第一氣缸(1)、第二氣缸( 、第三氣缸C3)分別通過第一排氣支管(4)、第二排氣支管 (5)、第三排氣支管(6)與排氣管(7)相連接，排氣管(7)的出口與連接管(8)的入口相連接，連接管(8)的出口與渦輪(9)的入口相連接，連接管上壁面(10)、連接管下壁面(11)、 連接管前壁面(1 和連接管后壁面(1 固結(jié)為一體，其特征在于還包括容積腔(14)、容積腔上壁面(1 、容積腔前壁面(16)、容積腔后壁面(17)、容積腔左壁面(18)、容積腔右壁面 (19)、旋轉(zhuǎn)軸(20)、第一旋轉(zhuǎn)板(21)、第二旋轉(zhuǎn)板0 和彈性部件(23)，容積腔(14)的開口端與連接管上壁面(10)相連接，容積腔上壁面(15)、容積腔前壁面(16)、容積腔后壁面 (17)、容積腔左壁面(18)、容積腔右壁面(19)固接為一體，連接管(8)、容積腔(14)的橫截面均為長方形，旋轉(zhuǎn)軸00)安裝在連接管前壁面(1 與連接管后壁面(1 之間，第一旋轉(zhuǎn)板(21)、第二旋轉(zhuǎn)板0 均與旋轉(zhuǎn)軸OO)固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板0 通過彈性部件 (23)與容積腔上壁面(1 相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征是，所述第一旋轉(zhuǎn)板與所述第二旋轉(zhuǎn)板0 相互垂直，所述彈性部件為彈簧。
全文摘要
一種內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域的渦輪入口前帶有容積腔的渦輪增壓系統(tǒng)，包括氣缸、排氣管、連接管、渦輪、容積腔、旋轉(zhuǎn)板、旋轉(zhuǎn)軸和彈性部件，容積腔開口端與連接管上壁面相連接，旋轉(zhuǎn)軸安裝在連接管前壁面與連接管后壁面之間，第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板均與旋轉(zhuǎn)軸固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板通過彈性部件與容積腔上壁面相連接。當發(fā)動機處于高速工況時，兩個都旋轉(zhuǎn)板順時針旋轉(zhuǎn)，連接管喉口面積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機整機性能較優(yōu)；當發(fā)動機處于低速工況時，兩個都旋轉(zhuǎn)板逆時針旋轉(zhuǎn)，連接管喉口面積相對較小，渦輪前可用能較多，發(fā)動機進氣壓力較高，發(fā)動機整機性能較優(yōu)。本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪進口有一個且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號F02B37/22GK102562272SQ20121002665
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者崔毅, 李華雷, 石磊, 鄧康耀 申請人:上海交通大學(xué)