專利名稱：進氣壓力調(diào)節(jié)式進排氣串聯(lián)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種機械設計技術領域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種可以實現(xiàn)渦輪增壓器串聯(lián)工作的進氣壓力調(diào)節(jié)式進排氣串聯(lián)系統(tǒng)。
背景技術：
面對日趨嚴峻的環(huán)境和能源危機，提高功率密度，降低油耗和減少排放成為內(nèi)燃機發(fā)展的主要方向。渦輪增壓不僅是強化內(nèi)燃機的最有效手段，而且同時實現(xiàn)降低油耗和減少排放的目的，已經(jīng)成為現(xiàn)代內(nèi)燃機技術一項不可或缺的技術手段。但是，受渦輪增壓器壓氣機流動特性的影響，對于傳統(tǒng)的單渦單壓系統(tǒng)，壓氣機只能在比較窄的高效率區(qū)工作，限制了渦輪增壓技術的大范圍推廣。如果發(fā)動機需要運行高壓比工況，單級渦輪增壓系統(tǒng)也很難滿足要求，往往需要通過復雜的兩級增壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。經(jīng)過對現(xiàn)有技術文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?00510025774. 0，專利名稱大小渦輪增壓器串并聯(lián)可調(diào)高增壓系統(tǒng)，該專利技術在具體實施方案中，通過多個控制閥的開關控制，可以實現(xiàn)兩個增壓器的串并聯(lián)可調(diào)；但是此發(fā)明由于用到多個控制閥，結(jié)構比較復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種進氣壓力調(diào)節(jié)式進排氣串聯(lián)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)一個增壓器的單級工作和兩個增壓器的串聯(lián)工作。本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一壓氣機進氣管、第一壓氣機、發(fā)動機進氣管、發(fā)動機、發(fā)動機排氣管、第一渦輪、第一渦輪排氣管、第一連接軸、第一連接管、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、容積腔、移動體、彈簧、第二壓氣機進氣管、第二壓氣機、第二壓氣機排氣管、第二渦輪進氣管、第二渦輪、第二渦輪排氣管和第二連接軸，第一壓氣機的進出氣口分別與第一壓氣機進氣管的出氣口、發(fā)動機進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，第一渦輪的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管的出氣口、第一渦輪排氣管的進氣口相連接，第一壓氣機與第一渦輪通過第一連接軸同軸相連，第一壓氣機進氣管的進氣口、第一連接管的進氣口、第一渦輪排氣管的出氣口、第二連接管的出氣口均與容積腔的上壁面連通，第四連接管的出氣口、第二壓氣機排氣管的出氣口、第五連接管的進氣口、第二渦輪進氣管的進氣口均與容積腔的下壁面連通，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，第一貫穿管、第二貫穿管均貫穿移動體的上下兩壁面，第二壓氣機的進出氣口分別與第二壓氣機進氣管的出氣口、第二壓氣機排氣管的進氣口相連接，第二渦輪的進出氣口分別與第二渦輪進氣管的出氣口、第二渦輪排氣管的進氣口相連接，第二壓氣機與第二渦輪通過第二連接軸同軸相連，第一連接管的出氣口與第一壓氣機進氣管相連通，第二連接管的進氣口與第二渦輪排氣管相連通，第三連接管的兩端分別與發(fā)動機進氣管、容積腔的右壁面相連通，移動體的左壁面通過彈簧與容積腔的左壁面相連接。進一步地，在本發(fā)明中，第一壓氣機進氣管、第一渦輪排氣管、第一連接管、第二連接管、第四連接管、第五連接管、第一貫穿管、第二貫穿管、第二壓氣機排氣管、第二渦輪進氣管均為圓管且內(nèi)徑相等。在本發(fā)明的工作過程中，移動體可以容積腔內(nèi)左右移動。當發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較低時，移動體右側(cè)的容積腔內(nèi)壓力也較低，在彈簧的彈性作用下移動體向右移動，第一壓氣機進氣管與第四連接管相隔斷，第一壓氣機進氣管、第一連接管、第一貫穿管、第二壓氣機排氣管相連通，第一渦輪排氣管與第五連接管相隔斷，第一渦輪排氣管、第二連接管、第二貫穿管、第二渦輪進氣管相連通，第一壓氣機、第一渦輪、第二壓氣機、第二渦輪同時工作，兩個增壓器串聯(lián)。當發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較高時，移動體右側(cè)的容積腔內(nèi)壓力也較高，移動體向左移動并壓縮彈簧，第一連接管與第二壓氣機排氣管相隔斷，第一壓氣機進氣管、第一貫穿管、第四連接管相連通，第二連接管與第二渦輪進氣管相隔斷，第一渦輪排氣管、第二貫穿管、第五連接管相連通，僅第一壓氣機和第一渦輪同時工作。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果為本發(fā)明設計合理，控制策略簡單，適用于各種氣缸數(shù)的渦輪增壓系統(tǒng)，能實現(xiàn)單增壓器工作模式和雙增壓器串聯(lián)工作模式的切換。在低速工況兩個增壓器串聯(lián)時進氣壓力較多，燃燒較好；在高速工況單個增壓器工作時泵氣損失較小，油耗較低。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖；圖2為圖1中AA剖面的結(jié)構示意圖；其中1、第一壓氣機進氣管,2、第一壓氣機,3、發(fā)動機進氣管,4、發(fā)動機,5、發(fā)動機排氣管，6、第一渦輪，7、第一渦輪排氣管，8、第一連接軸，9、第一連接管，10、第二連接管，
11、第三連接管，12、第四連接管，13、第五連接管，14、第一貫穿管，15、第二貫穿管，16、容積腔，17、移動體,18、彈簧，19、第二壓氣機進氣管,20、第二壓氣機,21、第二壓氣機排氣管，22、第二渦輪進氣管，23、第二渦輪，24、第二渦輪排氣管，25、第二連接軸。
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和圖2所示，本發(fā)明包括第一壓氣機進氣管1、第一壓氣機2、發(fā)動機進氣管
3、發(fā)動機4、發(fā)動機排氣管5、第一渦輪6、第一渦輪排氣管7、第一連接軸8、第一連接管9、第二連接管10、第三連接管11、第四連接管12、第五連接管13、第一貫穿管14、第二貫穿管15、容積腔16、移動體17、彈簧18、第二壓氣機進氣管19、第二壓氣機20、第二壓氣機排氣管21、第二渦輪進氣管22、第二渦輪23、第二渦輪排氣管24和第二連接軸25，第一壓氣機2的進出氣口分別與第一壓氣機進氣管I的出氣口、發(fā)動機進氣管3的進氣口相連接，發(fā)動機4的進出氣口分別與發(fā)動機進氣管3的出氣口、發(fā)動機排氣管5的進氣口相連接，第一渦輪6的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管5的出氣口、第一渦輪排氣管7的進氣口相連接，第一壓氣機2與第一渦輪6通過第一連接軸8同軸相連，第一壓氣機進氣管I的進氣口、第一連接管9的進氣口、第一渦輪排氣管7的出氣口、第二連接管10的出氣口均與容積腔16的上壁面連通，第四連接管12的出氣口、第二壓氣機排氣管21的出氣口、第五連接管13的進氣口、第二渦輪進氣管22的進氣口均與容積腔16的下壁面連通，移動體17安裝在容積腔16內(nèi)并與容積腔16的內(nèi)壁面密封接觸，第一貫穿管14、第二貫穿管15均貫穿移動體17的上下兩壁面，第二壓氣機20的進出氣口分別與第二壓氣機進氣管19的出氣口、第二壓氣機排氣管21的進氣口相連接，第二渦輪23的進出氣口分別與第二渦輪進氣管22的出氣口、第二渦輪排氣管24的進氣口相連接，第二壓氣機20與第二渦輪23通過第二連接軸25同軸相連，第一連接管9的出氣口與第一壓氣機進氣管I相連通，第二連接管10的進氣口與第二渦輪排氣管7相連通，第三連接管11的兩端分別與發(fā)動機進氣管3、容積腔16的右壁面相連通，移動體17的左壁面通過彈簧18與容積腔16的左壁面相連接，第一壓氣機進氣管1、第一渦輪排氣管7、第一連接管9、第二連接管10、第四連接管12、第五連接管13、第一貫穿管14、第二貫穿管15、第二壓氣機排氣管21、第二渦輪進氣管22均為圓管且內(nèi)徑相等。在本發(fā)明的工作過程中，移動體17可以容積腔16內(nèi)左右移動。當發(fā)動機進氣管3內(nèi)壓力較低時，移動體17右側(cè)的容積腔16內(nèi)壓力也較低，在彈簧18的彈性作用下移動體17向右移動，第一壓氣機進氣管I與第四連接管12相隔斷，第一壓氣機進氣管1、第一連接管9、第一貫穿管14、第二壓氣機排氣管21相連通，第一渦輪排氣管7與第五連接管13相隔斷，第一渦輪排氣管7、第二連接管10、第二貫穿管15、第二渦輪進氣管22相連通，第一壓氣機2、第一渦輪6、第二壓氣機20、第二渦輪23同時工作，兩個增壓器串聯(lián)。當發(fā)動機進氣管3內(nèi)壓力較高時，移動體17右側(cè)的容積腔16內(nèi)壓力也較高，移動體17向左移動并壓縮彈簧18，第一連接管I與第二壓氣機排氣管21相隔斷，第一壓氣機進氣管1、第一貫穿管9、第四連接管12相連通，第二連接管10與第二渦輪進氣管22相隔斷，第一渦輪排氣管7、第二貫穿管15、第五連接管13相連通，僅第一壓氣機2和第一渦輪6同時工作。在低速工況兩個增壓器串聯(lián)時進氣壓力較多，燃燒較好；在高速工況單個增壓器工作時泵氣損失較小，油耗較低。
權利要求
1.一種進氣壓力調(diào)節(jié)式進排氣串聯(lián)系統(tǒng)，包括第一壓氣機進氣管(I)、第一壓氣機(2)、發(fā)動機進氣管(3)、發(fā)動機(4)、發(fā)動機排氣管(5)、第一潤輪(6)、第一潤輪排氣管(7)和第一連接軸(8)，第一壓氣機(2)的進出氣口分別與第一壓氣機進氣管(I)的出氣口、發(fā)動機進氣管(3)的進氣口相連接，發(fā)動機(4)的進出氣口分別與發(fā)動機進氣管(3)的出氣口、發(fā)動機排氣管(5)的進氣口相連接，第一渦輪(6)的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管(5)的出氣口、第一渦輪排氣管(7)的進氣口相連接，第一壓氣機(2)與第一渦輪(6)通過第一連接軸(8)同軸相連，其特征在于還包括第一連接管(9)、第二連接管(10)、第三連接管(11)、第四連接管(12)、第五連接管(13)、第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)、容積腔(16)、移動體(17)、彈簧(18)、第二壓氣機進氣管(19)、第二壓氣機(20)、第二壓氣機排氣管(21)、第二渦輪進氣管(22)、第二渦輪(23)、第二渦輪排氣管(24)和第二連接軸(25)，第一壓氣機進氣管(I)的進氣口、第一連接管(9)的進氣口、第一渦輪排氣管(7)的出氣口、第二連接管(10)的出氣口均與容積腔(16)的上壁面連通，第四連接管(12)的出氣口、第二壓氣機排氣管(21)的出氣口、第五連接管(13)的進氣口、第二渦輪進氣管(22)的進氣口均與容積腔(16)的下壁面連通，移動體(17)安裝在容積腔(16)內(nèi)并與容積腔(16)的內(nèi)壁面密封接觸，第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)均貫穿移動體(17)的上下兩壁面，第二壓氣機(20)的進出氣口分別與第二壓氣機進氣管(19)的出氣口、第二壓氣機排氣管(21)的進氣口相連接，第二渦輪(23)的進出氣口分別與第二渦輪進氣管(22)的出氣口、第二渦輪排 氣管(24)的進氣口相連接，第二壓氣機(20 )與第二渦輪(23 )通過第二連接軸(25 )同軸相連，第一連接管(9)的出氣口與第一壓氣機進氣管(I)相連通，第二連接管(10)的進氣口與第二渦輪排氣管(7)相連通，第三連接管(11)的兩端分別與發(fā)動機進氣管(3)、容積腔(16)的右壁面相連通，移動體(17)的左壁面通過彈簧(18)與容積腔(16)的左壁面相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的進氣壓力調(diào)節(jié)式進排氣串聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于第一壓氣機進氣管(I)、第一渦輪排氣管(7)、第一連接管(9)、第二連接管(10)、第四連接管(12)、第五連接管(13)、第一貫穿管(14)、第二貫穿管(15)、第二壓氣機排氣管(21)、第二渦輪進氣管(22)均為圓管且內(nèi)徑相等。
全文摘要
一種機械設計技術領域的進氣壓力調(diào)節(jié)式進排氣串聯(lián)系統(tǒng)，包括壓氣機、發(fā)動機、渦輪、連接管、貫穿管、容積腔、移動體和彈簧，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，第一貫穿管、第二貫穿管均貫穿移動體的上下兩壁面，第三連接管的兩端分別與發(fā)動機進氣管、容積腔的右壁面相連通，移動體的左壁面通過彈簧與容積腔的左壁面相連接。當發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較低時，移動體向右移動，兩個增壓器串聯(lián)工作；當發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較高時，移動體向左移動，僅第一個增壓器工作。本發(fā)明設計合理，控制策略簡單，適用于各種氣缸數(shù)的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號F02B37/013GK103075244SQ201310015198
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權日2013年1月15日
發(fā)明者孫祐成, 石磊 申請人:上海交通大學