專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是ー種帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的應(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木，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)，各缸共用ー根容積較大的排氣管，排氣管系結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)単，渦輪當(dāng)量流通面積較大，排氣管內(nèi)壓カ基本上保持恒定，壓カ大小僅與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機(jī)的增壓系統(tǒng)可以進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)。定壓增壓系統(tǒng)在高速エ況時(shí)，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；但是在低速エ況時(shí)，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(gè)氣缸 或三個(gè)氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，渦輪當(dāng)量流通面積也較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速エ況和瞬態(tài)エ況性能較好；但是在高速エ況時(shí)，泵氣損失較大。由此可見(jiàn)，如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪當(dāng)量流通面積可以隨著工況的變換而變化，高速エ況時(shí)使渦輪當(dāng)量流通面積變大，低速エ況時(shí)使渦輪當(dāng)量流通面積變小，這是較為理想的。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL200820226936. 6，專(zhuān)利名稱(chēng)一種渦輪增壓器的壓氣機(jī)并聯(lián)增壓裝置，該專(zhuān)利技術(shù)提供了一種壓氣機(jī)殼體可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其殼體的變化需要ー套專(zhuān)門(mén)的控制機(jī)構(gòu)，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(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，使增壓系統(tǒng)可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速エ況，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要專(zhuān)門(mén)的控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一吸氣管、第一壓氣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、第一渦輪、第一出氣管、第一連接軸、容積腔、容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面、彈簧、第ー連接管、第二連接管、第三連接管、第四連接管、第五連接管、第一貫穿管、第二貫穿管、移動(dòng)體、第二壓氣機(jī)、第二渦輪、第二吸氣管、第二出氣管、第二連接軸和第六連接管，第一壓氣機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與第一吸氣管的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的進(jìn)氣ロ相連接，第一渦輪的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的出氣ロ、第一出氣管的進(jìn)氣ロ相連接，第一壓氣機(jī)與第一渦輪通過(guò)第一連接軸相連接，容積腔的橫截面為長(zhǎng)方形，容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面固接為一體，第一連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、容積腔上壁面相連通，第二連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、容積腔左壁面相連通，第三連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔左壁面相連通，第四連接管的兩端分別與第二壓氣機(jī)的出氣ロ、容積腔右壁面相連通，第五連接管的兩端分別與第二渦輪的進(jìn)氣ロ、容積腔右壁面相連通，第六連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔下壁面相連通，第二吸氣管的出氣ロ與第二壓氣機(jī)的進(jìn)氣ロ相連接，第二出氣管的進(jìn)氣ロ與第二渦輪的出氣ロ相連接，第二壓氣機(jī)與第二渦輪通過(guò)第二連接軸相連接，移動(dòng)體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，第一貫穿管、第二貫穿管均貫穿移動(dòng)體的左右兩壁面，移動(dòng)體的下壁面通過(guò)彈簧與容積腔下壁面相連接。進(jìn)ー步地，在本發(fā)明中第二連接管、第三連接管、第四連接管、第五連接管、第一貫穿管、第二貫穿管均為等截面圓管且內(nèi)徑均相同，第二連接管的軸線(xiàn)與第四連接管的軸線(xiàn)重合，第三連接管的軸線(xiàn)與第五連接管的軸線(xiàn)重合，第二連接管的軸線(xiàn)、第三連接管的軸線(xiàn)、第一貫穿管的軸線(xiàn)、第二貫穿管的軸線(xiàn)均在同一平面上。在本發(fā)明中，移動(dòng)體可以在容積腔內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速エ況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓カ較低，移動(dòng)體上方的容積腔內(nèi)壓カ也較低，在彈簧的弾性作用下，移動(dòng)體向上移動(dòng)，從而使第二連接管與第四連接管相隔斷，第三連接管與第五連接管相隔斷，在整個(gè)增 壓系統(tǒng)中僅有第一壓氣機(jī)和第一渦輪在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速エ況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓カ較高，移動(dòng)體上方的容積腔內(nèi)壓カ也較高，移動(dòng)體向下移動(dòng)并壓縮彈簧，從而使第ニ連接管與第四連接管相連通，第三連接管與第五連接管相連通，在整個(gè)增壓系統(tǒng)中第一壓氣機(jī)、第二壓氣機(jī)、第一渦輪和第二渦輪均同時(shí)在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。通過(guò)第六連接管把發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)的排氣引入到移動(dòng)體下方的容積腔內(nèi)，在高速エ況時(shí)可以進(jìn)一歩防止移動(dòng)體過(guò)度地向下移動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果為本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速エ況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專(zhuān)門(mén)控制機(jī)構(gòu)。


圖I為本發(fā)明帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、第一吸氣管,2、第一壓氣機(jī),3、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管,4、發(fā)動(dòng)機(jī),5、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，6、第一渦輪，7、第一出氣管，8、第一連接軸，9、容積腔，10、容積腔上壁面，11、容積腔下壁面，12、容積腔左壁面，13、容積腔右壁面，14、容積腔前壁面，15、容積腔后壁面，16、彈簧，17、第一連接管，18、第二連接管，19、第三連接管，20、第四連接管，21、第五連接管，22、第一貫穿管，23、第二貫穿管，24、移動(dòng)體，25、第二壓氣機(jī)，26、第二渦輪，27、第二吸氣管，28、第ニ出氣管，29、第二連接軸，30、第六連接管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖I和圖2所示，本發(fā)明包括第一吸氣管I、第一壓氣機(jī)2、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3、發(fā)動(dòng)機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、第一渦輪6、第一出氣管7、第一連接軸8、容積腔9、容積腔上壁面10、容積腔下壁面11、容積腔左壁面12、容積腔右壁面13、容積腔前壁面14、容積腔后壁面15、彈簧16、第一連接管17、第二連接管18、第三連接管19、第四連接管20、第五連接管21、第一貫穿管22、第二貫穿管23、移動(dòng)體24、第二壓氣機(jī)25、第二渦輪26、第二吸氣管27、第ニ出氣管28、第二連接軸29和第六連接管30，第一壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣ロ分別與第一吸氣管I的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的進(jìn)氣ロ相連接，第一渦輪6的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的出氣ロ、第一出氣管7的進(jìn)氣ロ相連接，第一壓氣機(jī)2與第一渦輪6通過(guò)第一連接軸8相連接，容積腔9的橫截面為長(zhǎng)方形，容積腔上壁面10、容積腔下壁面11、容積腔左壁面12、容積腔右壁面13、容積腔前壁面14、容積腔后壁面15固接為一體，第一連接管17的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3容積腔上壁面10相連通，第二連接管18的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3、容積腔左壁面12相連通，第三連接管19的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、容積腔左壁面12相連通，第四連接管20的兩端分別與第二壓氣機(jī)25的出氣ロ、容積腔右壁面13相連通，第五
連接管21的兩端分別與第二渦輪26的進(jìn)氣ロ、容積腔右壁面13相連通，第六連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔下壁面相連通，第二吸氣管27的出氣ロ與第二壓氣機(jī)25的進(jìn)氣ロ相連接，第二出氣管28的進(jìn)氣ロ與第二渦輪26的出氣ロ相連接，第二壓氣機(jī)25與第二渦輪26通過(guò)第二連接軸29相連接，移動(dòng)體24安裝在容積腔9內(nèi)并與容積腔9的內(nèi)壁面密封接觸，第一貫穿管22、第二貫穿管23均貫穿移動(dòng)體24的左右兩壁面，移動(dòng)體24的下壁面通過(guò)彈簧16與容積腔下壁面11相連接，第二連接管18、第三連接管19、第四連接管20、第五連接管21、第一貫穿管22、第二貫穿管23均為等截面圓管且內(nèi)徑均相同，第二連接管18的軸線(xiàn)與第四連接管20的軸線(xiàn)重合，第三連接管19的軸線(xiàn)與第五連接管21的軸線(xiàn)重合，第二連接管18的軸線(xiàn)、第三連接管19的軸線(xiàn)、第一貫穿管22的軸線(xiàn)、第二貫穿管23的軸線(xiàn)均在同一平面上。在本發(fā)明中，移動(dòng)體24可以在容積腔9內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)4處于低速エ況吋，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較低，移動(dòng)體24上方的容積腔內(nèi)壓カ也較低，在彈簧16的弾性作用下，移動(dòng)體24向上移動(dòng)，從而使第二連接管18與第四連接管20相隔斷，第三連接管19與第五連接管21相隔斷，在整個(gè)增壓系統(tǒng)中僅有第一壓氣機(jī)2和第一渦輪6在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動(dòng)機(jī)4進(jìn)氣壓カ較大，發(fā)動(dòng)機(jī)4的整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)4處于高速エ況吋，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較高，移動(dòng)體24上方的容積腔內(nèi)壓カ也較高，移動(dòng)體24向下移動(dòng)并壓縮彈簧16，從而使第二連接管18與第四連接管20相連通，第三連接管19與第五連接管21相連通，在整個(gè)增壓系統(tǒng)中第一壓氣機(jī)2、第二壓氣機(jī)25、第一渦輪6和第二渦輪26均同時(shí)在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較大，發(fā)動(dòng)機(jī)4的泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)4整機(jī)性能較優(yōu)。通過(guò)第六連接管30把發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5內(nèi)的排氣引入到移動(dòng)體24下方的容積腔9內(nèi)，在高速エ況時(shí)可以進(jìn)一歩防止移動(dòng)體24過(guò)度地向下移動(dòng)。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)4的高低轉(zhuǎn)速エ況。
權(quán)利要求
1.一種帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括第一吸氣管(I)、第一壓氣機(jī)(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、發(fā)動(dòng)機(jī)(4)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、第一潤(rùn)輪(6)、第一出氣管(7)和第一連接軸(8),第一壓氣機(jī)(2)的進(jìn)出氣口分別與第一吸氣管(I)的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的進(jìn)氣口相連接，第一渦輪(6)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的出氣口、第一出氣管(7)的進(jìn)氣口相連接，第一壓氣機(jī)(2)與第一渦輪(6)通過(guò)第一連接軸(8)相連接，其特征在于還包括容積腔(9)、容積腔上壁面(10)、容積腔下壁面(11)、容積腔左壁面(12)、容積腔右壁面(13)、容積腔前壁面(14)、容積腔后壁面(15)、彈簧(16)、第一連接管(17)、第二連接管(18)、第三連接管(19)、第四連接管(20)、第五連接管(21)、第一貫穿管(22)、第二貫穿管(23)、移動(dòng)體(24)、第二壓氣機(jī)(25)、第二渦輪(26)、第二吸氣管(27)、第二出氣管(28)、第二連接軸(29 )和第六連接管(30 )，容積腔(9 )的橫截面為長(zhǎng)方形，容積腔上壁面(10 )、容積腔下壁面(11)、容積腔左壁面(12)、容積腔右壁面(13)、容積腔前壁面(14)、容積腔后壁面(15)固接為一體，第一連接管(17)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、容積腔上壁面(10)相連通，第二連接管(18)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、容積腔左壁面(12)相連通，第三連接管(19)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、容積腔左壁面(12)相連通，第四連接管(20)的兩端分別與第二壓氣機(jī)(25)的出氣口、容積腔右壁面(13)相連通，第五連接管(21)的兩端分別與第二渦輪(26)的進(jìn)氣口、容積腔右壁面(13)相連通，第六連接管(30)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、容積腔下壁面(11)相連通，第二吸氣管(27)的出氣口與第二壓氣機(jī)(25)的進(jìn)氣口相連接，第二出氣管(28)的進(jìn)氣口與第二渦輪(26)的出氣口相連接，第二壓氣機(jī)(25 )與第二渦輪(26 )通過(guò)第二連接軸(29 )相連接，移動(dòng)體(24)安裝在容積腔(9 )內(nèi)并與容積腔(9)的內(nèi)壁面密封接觸，第一貫穿管(22)、第二貫穿管(23)均貫穿移動(dòng)體(24)的左右兩壁面，移動(dòng)體(24)的下壁面通過(guò)彈簧(16)與容積腔下壁面(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征是所述第二連接管(18)、第三連接管(19)、第四連接管(20)、第五連接管(21)、第一貫穿管(22)、第二貫穿管(23)均為等截面圓管且內(nèi)徑均相同，第二連接管(18)的軸線(xiàn)與第四連接管(20)的軸線(xiàn)重合，第三連接管(19)的軸線(xiàn)與第五連接管(21)的軸線(xiàn)重合，第二連接管(18)的軸線(xiàn)、第三連接管(19)的軸線(xiàn)、第一貫穿管(22)的軸線(xiàn)、第二貫穿管(23)的軸線(xiàn)均在同一平面上。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的帶有雙壓氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括壓氣機(jī)、進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管、渦輪、容積腔、連接管、移動(dòng)體、彈簧和貫穿管，移動(dòng)體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，第一貫穿管、第二貫穿管均貫穿移動(dòng)體的左右兩壁面，移動(dòng)體的下壁面通過(guò)彈簧與容積腔下壁面相連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，移動(dòng)體向上移動(dòng)，僅有第一壓氣機(jī)與第一渦輪工作，脈沖能量充分利用，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，移動(dòng)體向下移動(dòng)，第一壓氣機(jī)、第二壓氣機(jī)、第一渦輪、第二渦輪同時(shí)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于帶有兩個(gè)渦輪增壓器的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02B37/007GK102808686SQ201210310610
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者李鐵, 許敏, 黃偉, 王家盛, 高奕 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)