壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種機械設計【技術領域】的壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，包括容積腔、旋轉體、隔板、旋轉軸、旋轉板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉體的縱截面為圓弧狀，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側壁上，第一旋轉軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側壁上。當發(fā)動機進氣管壓力較高時，旋轉體帶動旋轉板逆時針旋轉，排氣支管出口面積相對較大，發(fā)動機泵氣損失較??；當發(fā)動機進氣管壓力較低時，旋轉體帶動旋轉板順時針旋轉，排氣支管出口面積相對較小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。本發(fā)明設計合理，結構簡單，適用于渦輪進口有一個且渦輪側置的渦輪增壓系統(tǒng)。
【專利說明】壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]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)，特別是一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動機增壓技術的應用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動機大都采用渦輪增壓技術，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，排氣管系結構比較簡單，排氣管內壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動機的負荷和轉速有關，不同缸數(shù)柴油機的增壓系統(tǒng)可以進行統(tǒng)一設計。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，通過改變排氣支管的出口面積，也可以實現(xiàn)發(fā)動機高低轉速工況的兼顧。在低速工況排氣支管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣支管出口面積變大，泵氣損失較小，這也是較為理想的。
[0003]經過對現(xiàn)有技術文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL201020532937.0，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)動機的高低轉速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉把手的旋轉來實現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機構來控制旋轉把手的旋轉，從而使增壓系統(tǒng)結構變的比較復雜。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，使其排氣支管出口面積可以自我調節(jié)，較好地兼顧發(fā)動機的高低轉速工況，而且結構簡單，不需要專門的控制機構。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括壓氣機進氣管、壓氣機、發(fā)動機進氣管、發(fā)動機、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、第一連接管、容積腔、第二連接管、旋轉體、隔板、第三旋轉軸、第一旋轉軸、第一旋轉板、第二旋轉軸、第二旋轉板和鏈條，壓氣機的進出氣口分別與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)動機的進氣口與發(fā)動機進氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進氣口、第二排氣支管的進氣口分別與發(fā)動機的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進氣口相連接，壓氣機與渦輪通過連接軸同軸相連，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉體的縱截面為圓弧狀，容積腔與旋轉體的橫截面均為長方形，第三連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側壁上，隔板安裝在容積腔內并與容積腔的內壁面固結為一體，隔板的上端面與第三連接軸密封接觸，旋轉體安裝在容積腔內且與容積腔的內壁面密封接觸，旋轉體與容積腔內的第三連接軸固結為一體，第一排氣支管的橫截面為長方形，第一旋轉軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側壁上，第一旋轉板安裝在第一排氣支管內并與第一排氣支管內的第一旋轉軸固結為一體，第二排氣支管的橫截面為長方形，第二旋轉軸的一端穿過第二排氣支管后鑲嵌在第二排氣支管的側壁上，第二旋轉板安裝在第二排氣支管內并與第二排氣支管內的第二旋轉軸固結為一體，第三旋轉軸的另一端、第一旋轉軸的另一端、第二旋轉軸的另一端通過鏈條相連接，第一連接管的一端與隔板右側的容積腔相連通，第一連接管的另一端與發(fā)動機進氣管相連通，第二連接管的一端與第二排氣支管相連通，第二連接管的另一端與隔板左側的容積腔相連通，第一旋轉板、第二旋轉板均為平板，第一旋轉板、第二旋轉板均為平板。
[0006]在本發(fā)明的工作過程中，旋轉體可以在容積腔內旋轉，旋轉體與第三旋轉軸固結為一體，第一旋轉軸與第一旋轉板固結在一起，第二旋轉軸與第二旋轉板固結在一起；當旋轉體旋轉時，鏈條帶動第一旋轉板、第二旋轉板同步同方向旋轉。當發(fā)動機進氣管內壓力大于排氣支管內壓力時，隔板右側的容積腔內壓力較高，旋轉體帶動第一旋轉板、第二旋轉板逆時針旋轉，從而使第一排氣管、第二排氣支管的縮口率變大，發(fā)動機的泵氣損失較?。划敯l(fā)動機進氣管內壓力小于排氣支管內壓力時時，隔板右側的容積腔內壓力也較低，旋轉體帶動第一旋轉板、第二旋轉板順時針旋轉，從而使第一排氣管、第二排氣支管的縮口率變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。
[0007]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，結構簡單，適用于渦輪進口有一個且渦輪側置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動機的高低轉速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的排氣支管出口面積控制機構。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0009]圖2為圖1中A-A剖面的結構示意圖；
[0010]圖3為圖1中B-B剖面的結構示意圖；
[0011]圖4為圖1中C-C剖面的結構示意圖；
[0012]圖5為圖1中D-D剖面的結構示意圖；
[0013]圖6為本發(fā)明中鏈條連接的結構示意圖；
[0014]其中:1、壓氣機進氣管,2、壓氣機,3、發(fā)動機進氣管,4、發(fā)動機,5、第一排氣支管，6、第二排氣支管，7、排氣管，8、渦輪，9、渦輪排氣管，10、連接軸，11、連接管，12、容積腔，13、第二連接管，14、旋轉體，15隔板，16、第三旋轉軸，17、第一旋轉軸，18、第一旋轉板，19、第二旋轉軸，20、第二旋轉板，21、鏈條。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(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。[0016]實施例
[0017]如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括:包括壓氣機進氣管1、壓氣機2、發(fā)動機進氣管3、發(fā)動機4、第一排氣支管5、第二排氣支管6、排氣管7、渦輪8、渦輪排氣管9、連接軸10、第一連接管11、容積腔12、第二連接管13、旋轉體14、隔板15、第三旋轉軸16、第一旋轉軸17、第一旋轉板18、第二旋轉軸19、第二旋轉板20和鏈條21，壓氣機2的進出氣口分別與壓氣機進氣管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的進氣口與發(fā)動機進氣管3的排氣口相連接，第一排氣支管5的進氣口、第二排氣支管6的進氣口分別與發(fā)動機4的排氣道相連接，第一排氣支管5的出氣口、第二排氣支管6的出氣口均與排氣管7相連接，渦輪8的進出氣口分別與排氣管7的出氣口、渦輪排氣管9的進氣口相連接，壓氣機2與渦輪8通過連接軸10同軸相連，容積腔12的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉體14的縱截面為圓弧狀，容積腔12與旋轉體14的橫截面均為長方形，第三連接軸16的軸線與容積腔12的軸線重合，第三連接軸16的一端穿過容積腔12后鑲嵌在容積腔12的側壁上，隔板15安裝在容積腔12內并與容積腔12的內壁面固結為一體，隔板15的上端面與第三連接軸16密封接觸，旋轉體14安裝在容積腔12內且與容積腔12的內壁面密封接觸，旋轉體14與容積腔12內的第三連接軸16固結為一體，第一排氣支管5的橫截面為長方形，第一旋轉軸17的一端穿過第一排氣支管5后鑲嵌在第一排氣支管5的側壁上，第一旋轉板18安裝在第一排氣支管5內并與第一排氣支管5內的第一旋轉軸17固結為一體，第二排氣支管6的橫截面為長方形，第二旋轉軸19的一端穿過第二排氣支管6后鑲嵌在第二排氣支管6的側壁上，第二旋轉板20安裝在第二排氣支管6內并與第二排氣支管6內的第二旋轉軸19固結為一體，第三旋轉軸16的另一端、第一旋轉軸17的另一端、第二旋轉軸19的另一端通過鏈條21相連接，第一連接管11的一端與隔板15右側的容積腔12相連通，第一連接管11的另一端與發(fā)動機進氣管3相連通，第二連接管13的一端與第二排氣支管6相連通，第二連接管13的另一端與隔板15左側的容積腔相連通，第一旋轉板18、第二旋轉板20均為平板。
[0018]在本發(fā)明的工作過程中，旋轉體14可以在容積腔12內旋轉，旋轉體14與第三旋轉軸16固結為一體，第一旋轉軸17與第一旋轉板18固結在一起，第二旋轉軸19與第二旋轉板20固結在一起；當旋轉體14旋轉時，鏈條21帶動第一旋轉板18、第二旋轉板20同步同方向旋轉。當發(fā)動機進氣管3內壓力大于排氣支管內壓力時，隔板15右側的容積腔12內壓力也較高，旋轉體14帶動第一旋轉板18、第二旋轉板20逆時針旋轉，從而使第一排氣管5、第二排氣支管6的縮口率變大，發(fā)動機4的泵氣損失較??；當發(fā)動機進氣管3內壓力小于排氣支管內壓力時，隔板15右側的容積腔12內壓力也較低，旋轉體14帶動第一旋轉板18、第二旋轉板20順時針旋轉，從而使第一排氣管5、第二排氣支管6的縮口率變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪8前可用能較多。
【權利要求】
1.一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，包括壓氣機進氣管、壓氣機、發(fā)動機進氣管、發(fā)動機、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管和連接軸，壓氣機的進出氣口分別與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)動機的進氣口與發(fā)動機進氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進氣口、第二排氣支管的進氣口分別與發(fā)動機的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進氣口相連接，壓氣機與渦輪通過連接軸同軸相連，其特征在于，還包括第一連接管、容積腔、第二連接管、旋轉體、隔板、第三旋轉軸、第一旋轉軸、第一旋轉板、第二旋轉軸、第二旋轉板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉體的縱截面為圓弧狀，容積腔與旋轉體的橫截面均為長方形，第三連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側壁上，隔板安裝在容積腔內并與容積腔的內壁面固結為一體，隔板的上端面與第三連接軸密封接觸，旋轉體安裝在容積腔內且與容積腔的內壁面密封接觸，旋轉體與容積腔內的第三連接軸固結為一體，第一排氣支管的橫截面為長方形，第一旋轉軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側壁上，第一旋轉板安裝在第一排氣支管內并與第一排氣支管內的第一旋轉軸固結為一體，第二排氣支管的橫截面為長方形，第二旋轉軸的一端穿過第二排氣支管后鑲嵌在第二排氣支管的側壁上，第二旋轉板安裝在第二排氣支管內并與第二排氣支管內的第二旋轉軸固結為一體，第三旋轉軸的另一端、第一旋轉軸的另一端、第二旋轉軸的另一端通過鏈條相連接，第一連接管的一端與隔板右側的容積腔相連通，第一連接管的另一端與發(fā)動機進氣管相連通，第二連接管的一端與第二排氣支管相連通，第二連接管的另一端與隔板左側的容積腔相連通，第一旋轉板、第二旋轉板均為平板。
【文檔編號】F02B37/22GK103573395SQ201310476422
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權日:2013年10月12日
【發(fā)明者】董廣明 申請人:上海交通大學