專利名稱：帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙層流道可變排氣歧管，具體地說(shuō)是一種通過(guò)三個(gè)閥門的開閉來(lái)改變氣流的流動(dòng)狀態(tài)、內(nèi)部流道被分成內(nèi)外兩部分的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造商都在追求高效率低污染的技術(shù)，近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的技術(shù)和理念被應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)集中了材料、化學(xué)、電子、測(cè)試及機(jī)械加工等領(lǐng)域的最新成果，極大地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)性能。交通運(yùn)輸業(yè)不斷追求高效低成本，加上能源日益緊缺和環(huán)保法規(guī)要求越來(lái)越嚴(yán)格，要求發(fā)動(dòng)機(jī)有更高的經(jīng)濟(jì)性和排放性，發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)方面的新技術(shù)中，通常有可調(diào)進(jìn)氣門技術(shù)、多氣門技術(shù)及渦輪增壓技術(shù)等。其中渦輪增壓技術(shù)是將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣導(dǎo)入渦輪，使廢氣能量轉(zhuǎn)換為增壓器壓氣機(jī)所需的扭矩，壓氣機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣密度和流量增加，這樣，相同結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)就能夠輸出更大的功率，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力。渦輪增壓技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能的有效方法之一，不但在柴油機(jī)上越來(lái)越普及，而且在汽油機(jī)上也開始有應(yīng)用。隨著渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展，脈沖增壓技術(shù)已經(jīng)廣泛地被研究，尤其在中低增壓度的發(fā)動(dòng)機(jī)上，脈沖增壓技術(shù)的效果更為明顯。為了配合脈沖增壓技術(shù)的應(yīng)用，需要對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)進(jìn)行必要的改動(dòng)，于是出現(xiàn)了各種各樣的脈沖排氣歧管，這些排氣歧管應(yīng)用能使渦輪充分利用排氣脈沖能量。排氣歧管的結(jié)構(gòu)對(duì)渦輪廢氣能量利用率有重要影響。但是目前大多數(shù)排氣歧管都是按某個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的，對(duì)于非設(shè)計(jì)點(diǎn)工況，這些排氣歧管對(duì)能量的傳遞效率和流通能力就會(huì)降低；最后使得排氣歧管的設(shè)計(jì)采取折中方案，這樣對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)大部分工況來(lái)說(shuō)，排氣歧管都不在最佳點(diǎn)上工作，造成了有限的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是針對(duì)目前渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管不能滿足不同工況下渦輪增壓器進(jìn)氣能量的要求，提供一種既可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)流通能力的要求，又能高效地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管裝置。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，包括排氣歧管，所述排氣歧管內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將排氣歧管的流道分為小流道和大流道，所述排氣歧管上設(shè)有四個(gè)廢氣入口 第一入口、第二入口、第三入口及第四入口 ；
所述排氣歧管上設(shè)有第一出口和第二出口，第一出口與小流道相連，第二出口與大流道相連；
小流道與第一出口之間設(shè)有小流道出口腔，大流道與第二出口之間設(shè)有大流道出口腔；所述大流道出口腔內(nèi)設(shè)有控制大流道與第二出口的連通與斷開的第三閥門；
所述隔板的兩端上分別安裝有控制第四入口與大流道的連通與斷開的第二閥門和控制第一入口與大流道的連通與斷開的第一閥門。以下是本發(fā)明對(duì)上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)
第一入口、第二入口和第三入口及第四入口的橫截面面積相同，在排氣歧管上均勻分布。進(jìn)一步改進(jìn)所述小流道位于排氣歧管的外側(cè)，所述大流道位于排氣歧管的內(nèi)側(cè)，小流道和大流道在垂直于氣流方向的截面積之比為0. 25"!，小流道和大流道的容積之比為
0.3 I. I。進(jìn)一步改進(jìn)
所述排氣歧管上，第一入口通過(guò)90°的第一弧形通道與小流道及大流道相連，第四入口通過(guò)90°的第二弧形通道與小流道及大流道相連，第二入口和第三入口通過(guò)直管與大流道相連。進(jìn)一步改進(jìn)
第一出口與第二出口的橫截面面積之比為0. 25 I。進(jìn)一步改進(jìn)小流道出口腔位于小流道的中間位置且垂直于小流道，大流道出口腔位于大流道的中間位置且垂直于大流道。進(jìn)一步改進(jìn)所述隔板的兩端呈弧形，并分別延伸穿過(guò)第一弧形通道和第二弧形通道到達(dá)第一入口和第四入口的附近。進(jìn)一步改進(jìn)在大流道出口腔的內(nèi)側(cè)壁面上設(shè)有第三轉(zhuǎn)軸，第三閥門與第三轉(zhuǎn)軸連接并可圍繞第三轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，第三閥門的極限位置分別為大流道出口腔的內(nèi)側(cè)壁面和隔板。進(jìn)一步改進(jìn)所述隔板上靠近第一入口的端部位置安裝有第一轉(zhuǎn)軸，第一閥門與第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一閥門的一個(gè)極限位置為大流道靠近第一入口的第一內(nèi)側(cè)壁，第一閥門的另一個(gè)極限位置為第一閥門平行于第一內(nèi)側(cè)壁時(shí)的位置。進(jìn)一步改進(jìn)
所述隔板上靠近第四入口的另一端端部位置安裝有第二轉(zhuǎn)軸，第二閥門與第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二閥門的一個(gè)極限位置為大流道靠近第四入口的第二內(nèi)側(cè)壁，第二閥門的另一個(gè)極限位置為第二閥門平行于第二內(nèi)側(cè)壁時(shí)的位置，第二閥門控制第四入口與大流道的連通與斷開。進(jìn)一步改進(jìn)所述隔板上在靠近第二入口和第三入口的位置分別設(shè)有通孔，通孔使得小流道和大流道相互連通。進(jìn)一步改進(jìn)所述小流道和大流道垂直于流向截面的輪廓線均由兩個(gè)半圓和兩條直線相間連接而組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高工況時(shí)，第一閥門、第二閥門及第三閥門全部打開。此時(shí)，第一閥門位于與第一內(nèi)側(cè)壁平行的極限位置，第二閥門位于與第二內(nèi)側(cè)壁平行的極限位置，第三閥門位于大流道出口腔的內(nèi)側(cè)壁上的極限位置。從第一入口和第四入口進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)第一弧形通道和第二弧形通道后進(jìn)入小流道和大流道，從第二入口和第三入口進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)直管后進(jìn)入大流道；排氣歧管內(nèi)的氣流通過(guò)通孔可以在小流道和大流道之間流動(dòng)。小流道和大流道內(nèi)的氣流分別從第一出口和第二出口流出而進(jìn)入下游的相應(yīng)雙流道渦輪。這樣在三個(gè)閥門全部打開時(shí)，可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)處于高工況時(shí)對(duì)排氣歧管流通能力的要求。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低工況狀態(tài)時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣量有限，這就要求盡可能地利用廢氣的能量。所以三個(gè)閥門全部處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)，第一閥門位于與第一內(nèi)側(cè)壁接觸的極限位置，第一閥門隔斷第一入口與大流道的連通；第二閥門位于與第二內(nèi)側(cè)壁接觸的極限位置，第二閥門隔斷第四入口與大流道的連通；第三閥門位于與隔板接觸的極限位置，第三閥門隔斷大流道與第二出口的連通。此時(shí)，從第一入口和第四入口進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)第一弧形通道和第二弧形通道后進(jìn)入小流道，從第二入口和第三入口進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)直管后進(jìn)入大流道。大流道內(nèi)的氣流通過(guò)通孔流入小流道，和從第一入口和第四入口進(jìn)入的氣流匯合；之后，從第一出口流出而進(jìn)入下游的相應(yīng)雙流道渦輪。三個(gè)閥門全部處于關(guān)閉狀態(tài)，使氣流經(jīng)過(guò)小流道和大流道，匯合而從第一出口流出，使廢氣能量集中，減少了流動(dòng)損失，保證了氣流在第一出口處有較高的能量密度，高效地傳遞了發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量，滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)低工況時(shí)對(duì)流動(dòng)效率的要求。另一種改進(jìn)隔板截面呈直條狀，隔板的兩端分別位于第一弧形通道和第二弧形通道遠(yuǎn)離第一入口和第四入口的尾部。進(jìn)一步改進(jìn)第一閥門安裝在第一弧形通道內(nèi)遠(yuǎn)離第一入口的尾部處，大流道的第一內(nèi)側(cè)壁上安裝有第一轉(zhuǎn)軸，第一閥門與第一轉(zhuǎn)軸連接并可圍繞第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 第一閥門的一個(gè)極限位置為第一內(nèi)側(cè)壁，第一閥門的另一個(gè)極限位置為隔板。進(jìn)一步改進(jìn)第二閥門安裝在第二弧形通道內(nèi)遠(yuǎn)離第四入口的尾部處，大流道的第二內(nèi)側(cè)壁上安裝有第二轉(zhuǎn)軸，第二閥門與第二轉(zhuǎn)軸連接并可圍繞第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；
第二閥門的一個(gè)極限位置為第二內(nèi)側(cè)壁，第二閥門的另一個(gè)極限位置為隔板。這樣，從第一入口和第四入口進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣在經(jīng)過(guò)第一弧形通道和第二弧形通道后，氣流發(fā)生分離而分別進(jìn)入小流道和大流道或偏轉(zhuǎn)進(jìn)入小流道，第一入口和第四入口入口條件對(duì)氣流的分離或偏轉(zhuǎn)影響較小，有利于減小氣流流動(dòng)損失。進(jìn)一步改進(jìn)所述小流道和大流道垂直于流向截面的輪廓線改為由圓弧曲線和直線過(guò)渡連接而組成。這樣可以減小氣流與流道接觸面積，有利于氣流在小流道和大流道內(nèi)的流動(dòng)。本發(fā)明采用上述方案，將傳統(tǒng)的排氣歧管流道分為并行的雙層流道，通過(guò)三個(gè)閥門改變雙層流道的流道狀態(tài)?？朔藗鹘y(tǒng)排氣歧管只針對(duì)某個(gè)工況設(shè)計(jì)而不能滿足其他工況的要求的缺點(diǎn)，既可滿足高工況對(duì)排氣歧管流通能力的要求，又在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下保持較高的能量傳遞效率。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管在閥門全部打開時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例I中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管在閥門全部打開時(shí)的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明實(shí)施例I中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管在閥門全部打開時(shí)的垂直于氣流方向的剖面示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例I中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管在閥門全部關(guān)閉時(shí)的結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管的結(jié)構(gòu)示意 圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例3中的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管的垂直于氣流方向的 剖面示意圖。圖中1_排氣歧管；2_小流道；3_大流道；4_第一弧形通道；5_第一轉(zhuǎn)軸；6-第一閥門；7_第一入口 ；8_第一內(nèi)側(cè)壁；9-隔板；10-第二入口 ； 11-第三入口 ； 12-第二內(nèi)側(cè)壁；13-第四入口 ；14_第二閥門；15_第二轉(zhuǎn)軸；16_第二弧形通道；17_第二轉(zhuǎn)軸；18_第二出口 ； 19-第一出口 ；20_小流道出口腔；21-大流道出口腔；22-第三閥門；23_通孔。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖I、圖2及圖3所示，一種帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，包括排氣歧管1，所述排氣歧管I內(nèi)設(shè)有隔板9，所述隔板9將排氣歧管I的流道分為小流道2和大流道3，所述小流道2位于排氣歧管I的外側(cè)，所述大流道3位于排氣歧管I的內(nèi)側(cè)，小流道2和大流道3在垂直于氣流方向的截面積之比為0. 25"!，小流道2和大流道3的容積之比0. 3^1. I。所述排氣歧管I上設(shè)有橫截面面積相同、均勻分布的四個(gè)廢氣第一入口 7、第二入口 10、第三入口 11及第四入口 13 ；
所述排氣歧管I上，第一入口 7通過(guò)90°的第一弧形通道4與小流道2及大流道3相連，第四入口 13通過(guò)90°的第二弧形通道16與小流道2及大流道3相連，第二入口 10和第三入口 11通過(guò)直管與大流道3相連；
所述排氣歧管I上設(shè)有第一出口 19和第二出口 18，第一出口 19與小流道2相連，第二出口 18與大流道3相連，第一出口 19與第二出口 18的橫截面面積之比為0. 25^1 ；
所述排氣歧管I上，小流道2與第一出口 19之間設(shè)有小流道出口腔20，大流道3與第二出口 18之間設(shè)有大流道出口腔21，小流道出口腔20位于小流道2的中間位置且垂直于小流道2，大流道出口腔21位于大流道3的中間位置且垂直于大流道3。所述大流道出口腔21內(nèi)設(shè)有控制大流道3與第二出口 18的連通與斷開的第三閥門22，在大流道出口腔21的內(nèi)側(cè)壁面上設(shè)有第三轉(zhuǎn)軸17，第三閥門22與第三轉(zhuǎn)軸17連接并可圍繞第三轉(zhuǎn)軸17旋轉(zhuǎn)，第三閥門22的極限位置分別為大流道出口腔21的內(nèi)側(cè)壁面和隔板9。所述隔板9的兩端呈弧形，并分別延伸穿過(guò)第一弧形通道4和第二弧形通道16到達(dá)第一入口 7和第四入口 13的附近。所述隔板9上靠近第一入口 7的端部位置安裝有第一轉(zhuǎn)軸5，第一轉(zhuǎn)軸5上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的第一閥門6，第一閥門6的一個(gè)極限位置為大流道3靠近第一入口 7的第一內(nèi)側(cè)壁8，第一閥門6的另一個(gè)極限位置為第一閥門6平行于第一內(nèi)側(cè)壁8時(shí)的位置，第一閥門6控制第一入口 7與大流道3的連通與斷開。所述隔板9上靠近第四入口 13的另一端端部位置安裝有第二轉(zhuǎn)軸15，第二轉(zhuǎn)軸15上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的第二閥門14，第二閥門14的一個(gè)極限位置為大流道3靠近第四入口 13的第二內(nèi)側(cè)壁12，第二閥門14的另一個(gè)極限位置為第二閥門14平行于第二內(nèi)側(cè)壁12時(shí)的位置，第二閥門14控制第四入口 13與大流道3的連通與斷開。所述隔板9上在靠近第二入口 10和第三入口 11的位置分別設(shè)有通孔23，通孔23使得小流道2和大流道3相互連通。所述小流道2和大流道3垂直于流向截面的輪廓線均由兩個(gè)半圓和兩條直線相間連接而組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高工況時(shí)，第一閥門6、第二閥門14及第三閥門22全部打開。此時(shí)， 第一閥門6位于與第一內(nèi)側(cè)壁8平行的極限位置，第二閥門14位于與第二內(nèi)側(cè)壁12平行的極限位置，第三閥門22位于大流道出口腔21的內(nèi)側(cè)壁上的極限位置。從第一入口 7和第四入口 13進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)第一弧形通道4和第二弧形通道16后進(jìn)入小流道2和大流道3，從第二入口 10和第三入口 11進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)直管后進(jìn)入大流道3 ;排氣歧管I內(nèi)的氣流通過(guò)通孔23可以在小流道2和大流道3之間流動(dòng)。小流道2和大流道3內(nèi)的氣流分別從第一出口 19和第二出口 18流出而進(jìn)入下游的相應(yīng)雙流道渦輪。這樣在三個(gè)閥門全部打開時(shí)，可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)處于高工況時(shí)對(duì)排氣歧管流通能力的要求。如圖4所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低工況狀態(tài)時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣量有限，這就要求盡可能地利用廢氣的能量。所以三個(gè)閥門全部處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)，第一閥門6位于與第一內(nèi)側(cè)壁8接觸的極限位置，第一閥門6隔斷第一入口7與大流道3的連通；第二閥門14位于與第二內(nèi)側(cè)壁12接觸的極限位置，第二閥門14隔斷第四入口 13與大流道3的連通；第三閥門22位于與隔板9接觸的極限位置，第三閥門22隔斷大流道3與第二出口 18的連通。此時(shí)，從第一入口 7和第四入口 13進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)第一弧形通道4和第二弧形通道16后進(jìn)入小流道2，從第二入口 10和第三入口 11進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)直管后進(jìn)入大流道3。大流道3內(nèi)的氣流通過(guò)通孔23流入小流道2，和從第一入口 7和第四入口13進(jìn)入的氣流匯合；之后，從第一出口 19流出而進(jìn)入下游的相應(yīng)雙流道渦輪。三個(gè)閥門全部處于關(guān)閉狀態(tài)，使氣流經(jīng)過(guò)小流道2和大流道3，匯合而從第一出口19流出，使廢氣能量集中，減少了流動(dòng)損失，保證了氣流在第一出口 19處有較高的能量密度，高效地傳遞了發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量，滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)低工況時(shí)對(duì)流動(dòng)效率的要求。實(shí)施例2，如圖5和圖6所示，此實(shí)施例是在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上作如下改動(dòng)
將所述隔板9長(zhǎng)度從兩端向中間縮短，直到隔板9的兩端分別位于第一弧形通道4和
第二弧形通道16遠(yuǎn)離第一入口 7和第四入口 13的尾部，使隔板9截面呈直條狀。在所述第一弧形通道4內(nèi)遠(yuǎn)離第一入口 7的尾部處設(shè)有可旋轉(zhuǎn)第一閥門6，大流道3的第一內(nèi)側(cè)壁8上安裝有第一轉(zhuǎn)軸5，第一閥門6與第一轉(zhuǎn)軸5連接并可圍繞第一轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)；
第一閥門6的一個(gè)極限位置為第一內(nèi)側(cè)壁8,第一閥門6的另一個(gè)極限位置為隔板9,第一閥門6控制第一入口 7與大流道3的連通與斷開。在所述第二弧形通道16內(nèi)遠(yuǎn)離第四入口 13的尾部處設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的第二閥門14，大流道3的第二內(nèi)側(cè)壁12上安裝有第二轉(zhuǎn)軸15，第二閥門14與第二轉(zhuǎn)軸15連接并可圍繞第二轉(zhuǎn)軸15旋轉(zhuǎn)；
第二閥門14的一個(gè)極限位置為第二內(nèi)側(cè)壁12，第二閥門14的另一個(gè)極限位置為隔板9，第二閥門14控制第四入口 13與大流道3的連通與斷開。這樣，從第一入口 7和第四入口 13進(jìn)入的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣在經(jīng)過(guò)第一弧形通道4和第二弧形通道16后，氣流發(fā)生分離而分別進(jìn)入小流道2和大流道3或偏轉(zhuǎn)進(jìn)入小流道2，第一入口 7和第四入口 13入口條件對(duì)氣流的分離或偏轉(zhuǎn)影響較小，有利于減小氣流流動(dòng)損失。實(shí)施例3，如圖7所示，此實(shí)施例是在實(shí)施例I和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，將所述小流道2和大流道3垂直于流向截面的輪廓線改為由圓弧曲線和直線過(guò)渡連接而組成。這樣可以減小氣流與流道接觸面積，有利于氣流在小流道2和大流道3內(nèi)的流動(dòng)。 現(xiàn)在我們已經(jīng)按照相關(guān)的國(guó)家專利法對(duì)發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)識(shí)別本文所公開的具體實(shí)施例的改進(jìn)或代替。這些修改是在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，包括排氣歧管(1)，所述排氣歧管(I)內(nèi)設(shè)有隔板(9)，所述隔板(9)將排氣歧管(I)的流道分為小流道(2)和大流道(3);其特征在于 所述排氣歧管(I)上設(shè)有四個(gè)廢氣入口 第一入口(7)、第二入口(10)、第三入口(11)及第四入口(13)； 所述排氣歧管(I)上設(shè)有第一出口(19)和第二出口(18)，第一出口(19)與小流道(2)相連，第二出口(18)與大流道(3)相連； 小流道(2)與第一出口( 19)之間設(shè)有小流道出口腔(20)，大流道(3)與第二出口( 18)之間設(shè)有大流道出口腔(21);所述大流道出口腔(21)內(nèi)設(shè)有控制大流道(3)與第二出口(18)的連通與斷開的第三閥門(22)； 所述隔板(9)的兩端上分別安裝有控制第四入口(13)與大流道(3)的連通與斷開的第二閥門(14)和控制第一入口(7)與大流道(3)的連通與斷開的第一閥門(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 第一入口(7)、第二入口(10)和第三入口(11)及第四入口(13)的橫截面面積相同，在排氣歧管(I)上均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述小流道(2)位于排氣歧管(I)的外側(cè)，所述大流道(3)位于排氣歧管(I)的內(nèi)側(cè)，小流道(2)和大流道(3)在垂直于氣流方向的截面積之比為O. 25 1，小流道(2)和大流道(3)的容積之比O. 3^1. I。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于所述排氣歧管(I)上，第一入口(7)通過(guò)90°的第一弧形通道(4)與小流道(2)及大流道(3)相連，第四入口(13)通過(guò)90°的第二弧形通道(16)與小流道(2)及大流道(3)相連，第二入口( 10)和第三入口( 11)通過(guò)直管與大流道(3)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 第一出口( 19)與第二出口( 18)的橫截面面積之比為O. 25 I。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 小流道出口腔(20)位于小流道(2)的中間位置且垂直于小流道(2)，大流道出口腔(21)位于大流道(3)的中間位置且垂直于大流道(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述隔板(9)的兩端呈弧形，并分別延伸穿過(guò)第一弧形通道(4)和第二弧形通道(16)到達(dá)第一入口(7)和第四入口(13)的附近。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 在大流道出口腔(21)的內(nèi)側(cè)壁面上設(shè)有第三轉(zhuǎn)軸(17)，第三閥門(22)與第三轉(zhuǎn)軸(17)連接并可圍繞第三轉(zhuǎn)軸(17)旋轉(zhuǎn)，第三閥門(22)的極限位置分別為大流道出口腔(21)的內(nèi)側(cè)壁面和隔板(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述隔板(9)上靠近第一入口(7)的端部位置安裝有第一轉(zhuǎn)軸(5)，第一閥門(6)與第一轉(zhuǎn)軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一閥門(6)的一個(gè)極限位置為大流道(3)靠近第一入口(7)的第一內(nèi)側(cè)壁(8)，第一閥門(6)的另一個(gè)極限位置為第一閥門(6)平行于第一內(nèi)側(cè)壁(8)時(shí)的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述隔板(9)上靠近第四入口(13)的另一端端部位置安裝有第二轉(zhuǎn)軸(15)，第二閥門(14)與第二轉(zhuǎn)軸(15)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二閥門(14)的一個(gè)極限位置為大流道(3)靠近第四入口(13)的第二內(nèi)側(cè)壁(12)，第二閥門(14)的另一個(gè)極限位置為第二閥門(14)平行于第二內(nèi)側(cè)壁(12)時(shí)的位置，第二閥門(14)控制第四入口(13)與大流道(3)的連通與斷開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述隔板(9)上在靠近第二入口(10)和第三入口(11)的位置分別設(shè)有通孔(23)，通孔(23)使得小流道(2)和大流道(3)相互連通?！?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述小流道(2)和大流道(3)垂直于流向截面的輪廓線均由兩個(gè)半圓和兩條直線相間連接而組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于隔板(9)截面呈直條狀，隔板(9)的兩端分別位于第一弧形通道(4)和第二弧形通道(16)遠(yuǎn)離第一入口(7)和第四入口(13)的尾部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 第一閥門(6)安裝在第一弧形通道(4)內(nèi)遠(yuǎn)離第一入口(7)的尾部處，大流道(3)的第一內(nèi)側(cè)壁(8)上安裝有第一轉(zhuǎn)軸(5)，第一閥門(6)與第一轉(zhuǎn)軸(5)連接并可圍繞第一轉(zhuǎn)軸(5)旋轉(zhuǎn)； 第一閥門(6)的一個(gè)極限位置為第一內(nèi)側(cè)壁(8)，第一閥門(6)的另一個(gè)極限位置為隔板(9)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 第二閥門(14)安裝在第二弧形通道(16)內(nèi)遠(yuǎn)離第四入口(13)的尾部處，大流道(3)的第二內(nèi)側(cè)壁(12)上安裝有第二轉(zhuǎn)軸(15)，第二閥門(14)與第二轉(zhuǎn)軸(15)連接并可圍繞第二轉(zhuǎn)軸(15)旋轉(zhuǎn)； 第二閥門(14)的一個(gè)極限位置為第二內(nèi)側(cè)壁(12)，第二閥門(14)的另一個(gè)極限位置為隔板(9)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，其特征在于 所述小流道(2 )和大流道(3 )垂直于流向截面的輪廓線由圓弧曲線和直線過(guò)渡連接而組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶三個(gè)閥門的雙層流道可變排氣歧管，包括排氣歧管，排氣歧管內(nèi)設(shè)有隔板，隔板將排氣歧管的流道分為小流道和大流道，排氣歧管上設(shè)有第一入口、第二入口、第三入口及第四入口；排氣歧管上設(shè)有第一出口和第二出口，第一出口與小流道相連，第二出口與大流道相連；小流道與第一出口之間設(shè)有小流道出口腔，大流道與第二出口之間設(shè)有大流道出口腔；大流道出口腔內(nèi)設(shè)有控制大流道與第二出口的連通與斷開的第三閥門；隔板的兩端上分別安裝有控制第四入口與大流道的連通與斷開的第二閥門和控制第一入口與大流道的連通與斷開的第一閥門，既可滿足高工況對(duì)排氣歧管流通能力的要求，又在發(fā)動(dòng)機(jī)全工況下保持較高的能量傳遞效率。
文檔編號(hào)F01N13/10GK102852617SQ20121035903
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
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