專利名稱：進排氣壓力同步主控式管路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機械設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種進排氣壓力同步主控式管路系統(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，渦輪當(dāng)量流通面積較大，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，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)動機的渦輪當(dāng)量流通面積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時使渦輪當(dāng)量流通面積變大，低速工況時使渦輪當(dāng)量流通面積變小，這是較為理想的。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL200820226936. 6，專利名稱一種渦輪增壓器的壓氣機并聯(lián)增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種壓氣機殼體可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其殼體的變化需要一套專門的控制機構(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)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種進排氣壓力同步主控式管路系統(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)明包括第一吸氣管、第一壓氣機、第一出氣管、第一渦輪、第二吸氣管、第二壓氣機、第二出氣管、第二渦輪、發(fā)動機進氣管、發(fā)動機、發(fā)動機排氣管、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、移動體、彈簧、第一連接管、第二連接管、第三連接管、第四連接管、貫穿管和第五連接管，第一壓氣機的進出氣口分別與第一吸氣管的出氣口、發(fā)動機進氣管的進氣口相連接，第二壓氣機的進氣口與第二吸氣管的出氣口相連接，第一渦輪的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管的出氣口、第一出氣管的進氣口相連接，第二渦輪出氣口與第二出氣管的進氣口相連接，發(fā)動機的進出氣口分別與發(fā)動機進氣管的出氣口、發(fā)動機排氣管的進氣口相連接，第一壓氣機、第二壓氣機、第二渦輪、第一渦輪通過連接軸同軸相連，容積腔的橫截面為長方形，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)動機排氣管、容積腔上壁面相連通，第二連接管的兩端分別與第二壓氣機的出氣口、容積腔下壁面相連通，第三連接管的兩端分別與第二渦輪的進氣口、容積腔下壁面相連通，第四連接管的兩端分別與發(fā)動機進氣管、容積腔左壁面相連通，第五連接管的兩端分別與發(fā)動機排氣管、容積腔右壁面相連通，移動體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動體的上下兩壁面，移動體的右壁面通過彈簧與容積腔右壁面相連接。進一步地，在本發(fā)明中第一連接管、第三連接管、貫穿管均為等截面直圓管且內(nèi)徑均相同，第一連接管的軸線與第三連接管的軸線重合，第一連接管的軸線與貫穿管的軸線在同一平面上。在本發(fā)明中，移動體可以在容積腔內(nèi)左右移動。當(dāng)發(fā)動機處于高速工況時，發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較高，移動體左方的容積腔內(nèi)壓力也較高，移動體向右移動并壓縮彈簧，從而使第一連接管與第三連接管相連通，第二連接管與第四連接管相連通，在整個增壓系統(tǒng)中第一壓氣機、第二壓氣機、第一渦輪和第二渦輪均同時在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較大，發(fā)動機泵氣損失較小，發(fā)動機整機性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機處于低速工況時，發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力 較低，移動體左方的容積腔內(nèi)壓力也較低，在彈簧的彈性作用下，移動體向左移動，從而使第一連接管與第三連接管相隔斷，第二連接管與第四連接管相隔斷，在整個增壓系統(tǒng)中僅有第一壓氣機和第一渦輪在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動機進氣壓力較大，發(fā)動機整機性能較優(yōu)。通過第五連接管把發(fā)動機排氣管與移動體右方的容積腔相連通，在高速工況時可以防止移動體過度地向右移動，從而防止高速工況時第一連接管與第三連接管相隔斷。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)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，既能兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門控制機構(gòu)。


圖I為本發(fā)明進排氣壓力同步主控式管路系統(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，3、第一出氣管，4、第一渦輪，5、第二吸氣管，6、第二壓氣機,7、第二出氣管,8、第二潤輪,9、發(fā)動機進氣管，10、發(fā)動機,11、發(fā)動機排氣管，12、連接軸，13、容積腔，14、容積腔上壁面，15、容積腔下壁面，16、容積腔左壁面，17、容積腔右壁面，18、容積腔前壁面，19、容積腔后壁面，20、移動體，21、彈簧，22、第一連接管，23、第二連接管，24、第三連接管，25、第四連接管，26、貫穿管，27、第五連接管。
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I和圖2所示，本發(fā)明包括第一吸氣管I、第一壓氣機2、第一出氣管3、第一渦輪4、第二吸氣管5、第二壓氣機6、第二出氣管7、第二渦輪8、發(fā)動機進氣管9、發(fā)動機10、發(fā)動機排氣管11、連接軸12、容積腔13、容積腔上壁面14、容積腔下壁面15、容積腔左壁面
16、容積腔右壁面17、容積腔前壁面18、容積腔后壁面19、移動體20、彈簧21、第一連接管22、第二連接管23、第三連接管24、第四連接管25、貫穿管26和第五連接管27，第一壓氣機2的進出氣口分別與第一吸氣管I的出氣口、發(fā)動機進氣管9的進氣口相連接，第二壓氣機6的進氣口與第二吸氣管5的出氣口相連接，第一渦輪4的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管11的出氣口、第一出氣管3的進氣口相連接，第二渦輪8出氣口與第二出氣管7的進氣口相連接，發(fā)動機10的進出氣口分別與發(fā)動機進氣管9的出氣口、發(fā)動機排氣管11的進氣口相連接，第一壓氣機2、第二壓氣機6、第二渦輪8、第一渦輪4通過連接軸12同軸相連，容積腔13的橫截面為長方形，容積腔上壁面14、容積腔下壁面15、容積腔左壁面16、容積腔右壁面
17、容積腔前壁面18、容積腔后壁面19固接為一體，第一連接管22的兩端分別與發(fā)動機排氣管11、容積腔上壁面14相連通，第二連接管23的兩端分別與第二壓氣機6的出氣口、容積腔下壁面15相連通，第三連接管24的兩端分別與第二渦輪8的進氣口、容積腔下壁面15相連通，第四連接管25的兩端分別與發(fā)動機進氣管9、容積腔左壁面16相連通，第五連接管27的兩端分別與發(fā)動機排氣管11、容積腔右壁面17相連通，移動體20安裝在容積腔13內(nèi)并與容積腔13的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管26貫穿移動體20的上下兩壁面，移動體20的右壁面通過彈簧21與容積腔右壁面17相連接，第一連接管22、第三連接管24、貫穿管26均 為等截面直圓管且內(nèi)徑均相同，第一連接管22的軸線與第三連接管24的軸線重合，第一連接管22的軸線與貫穿管26的軸線在同一平面上。在本發(fā)明中，移動體20可以在容積腔13內(nèi)左右移動。當(dāng)發(fā)動機10處于高速工況時，發(fā)動機進氣管9內(nèi)壓力較高，移動體20左方的容積腔13內(nèi)壓力也較高，移動體20向右移動并壓縮彈簧21，從而使第一連接管22與第三連接管24相連通，第二連接管23與第四連接管25相連通，在整個增壓系統(tǒng)中第一壓氣機2、第二壓氣機6、第一渦輪4和第二渦輪8均同時在工作，渦輪當(dāng)量入口面積較大，發(fā)動機10的泵氣損失較小，發(fā)動機10的整機性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機10處于低速工況時，發(fā)動機進氣管9內(nèi)壓力較低，移動體20左方的容積腔13內(nèi)壓力也較低，在彈簧21的彈性作用下，移動體20向左移動，從而使第一連接管22與第三連接管24相隔斷，第二連接管23與第四連接管25相隔斷，在整個增壓系統(tǒng)中僅有第一壓氣機2和第一渦輪4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)動機10的進氣壓力較大，發(fā)動機10的整機性能較優(yōu)。通過第五連接管27把發(fā)動機排氣管11與移動體20右方的容積腔13相連通，在高速工況時可以防止移動體20過度地向右移動，從而防止高速工況時第一連接管22與第三連接24管相隔斷。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動機10的高低轉(zhuǎn)速工況。
權(quán)利要求
1.一種進排氣壓力同步主控式管路系統(tǒng)，包括第一吸氣管(I)、第一壓氣機(2)、第一出氣管(3)、第一渦輪(4)、第二吸氣管(5)、第二壓氣機(6)、第二出氣管(7)、第二渦輪(8)、發(fā)動機進氣管(9)、發(fā)動機(10)、發(fā)動機排氣管(11)和連接軸(12)，第一壓氣機(2)的進出氣口分別與第一吸氣管(I)的出氣口、發(fā)動機進氣管(9)的進氣口相連接，第二壓氣機(6 )的進氣口與第二吸氣管(5 )的出氣口相連接，第一渦輪(4)的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管(11)的出氣口、第一出氣管(3)的進氣口相連接，第二渦輪(8)出氣口與第二出氣管(7 )的進氣口相連接，發(fā)動機(10 )的進出氣口分別與發(fā)動機進氣管(9 )的出氣口、發(fā)動機排氣管(11)的進氣口相連接，第一壓氣機(2)、第二壓氣機(6)、第二渦輪(8)、第一渦輪(4)通過連接軸(12)同軸相連，其特征在于還包括容積腔(13)、容積腔上壁面(14)、容積腔下壁面(15)、容積腔左壁面(16)、容積腔右壁面(17)、容積腔前壁面(18)、容積腔后壁面(19)、移動體(20)、彈簧(21)、第一連接管(22)、第二連接管(23)、第三連接管(24)、第四連接管(25)、貫穿管(26)和第五連接管(27)，容積腔(13)的橫截面為長方形，容積腔上壁面(14)、容積腔下壁面(15)、容積腔左壁面(16)、容積腔右壁面(17)、容積腔前壁面(18)、容積腔后壁面(19)固接為一體，第一連接管(22)的兩端分別與發(fā)動機排氣管(11)、容積腔上壁面(14)相連通，第二連接管(23)的兩端分別與第二壓氣機(6)的出氣口、容積腔下壁面(15)相連通，第三連接管(24)的兩端分別與第二渦輪(8)的進氣口、容積腔下壁面(15)相連通，第四連接管(25)的兩端分別與發(fā)動機進氣管(9)、容積腔左壁面(16)相連通，第五連接管(27)的兩端分別與發(fā)動機排氣管(11)、容積腔右壁面(17)相連通，移動體(20)安裝在容積腔(13)內(nèi)并與容積腔(13)的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管(26)貫穿移動體(20)的上下兩壁面，移動體(20 )的右壁面通過彈簧(21)與容積腔右壁面(17 )相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的進排氣壓力同步主控式管路系統(tǒng)，其特征是所述第一連接管(22)、第三連接管(24)、貫穿管(26)均為等截面直圓管且內(nèi)徑均相同，第一連接管(22)的軸線與第三連接管(24)的軸線重合，第一連接管(22)的軸線與貫穿管(26)的軸線在同一平面上。
全文摘要
一種機械設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域的進排氣壓力同步主控式管路系統(tǒng)，包括壓氣機、進氣管、發(fā)動機、排氣管、渦輪、容積腔、連接管、移動體、彈簧和貫穿管，移動體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動體的上下兩壁面，移動體的右壁面通過彈簧與容積腔右壁面相連接。當(dāng)發(fā)動機處于高速工況時，移動體向右移動，第一壓氣機、第二壓氣機、第一渦輪、第二渦輪同時工作，發(fā)動機泵氣損失較小，發(fā)動機整機性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機處于低速工況時，移動體向左移動，僅有第一壓氣機與第一渦輪工作，脈沖能量充分利用，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，適用于帶有雙渦輪和雙壓氣機的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號F02B37/12GK102877933SQ20121034967
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者孟祥慧, 王晗 申請人:上海交通大學(xué)