彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置制造方法
【專利摘要】一種機(jī)械設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】的彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置，包括壓氣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪、連接管、容積腔、彈性部件和旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體通過(guò)彈性部件與固定板的右壁面連接在一起，第一連接管的兩端分別壓氣機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連通，第二連接管的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的另一端與容積腔相連通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力較高時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)蝶閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣再循環(huán)率較大，發(fā)動(dòng)機(jī)爆壓較低；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)蝶閥逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣再循環(huán)率較小，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗較低。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣再循環(huán)系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】的排氣再循環(huán)系統(tǒng)，特別是一種彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物是造成大氣污染的一個(gè)主要來(lái)源，隨著環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重要性日趨增加，降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物這一目標(biāo)成為當(dāng)今世界上發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升，國(guó)際油價(jià)居高不下，柴油車的經(jīng)濟(jì)性日漸突出，這使得柴油機(jī)在車用動(dòng)力中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。所以開(kāi)展柴油機(jī)有害排放物控制方法的研究，是從事柴油機(jī)設(shè)計(jì)者的首要任務(wù)。排氣再循環(huán)系統(tǒng)是將柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣的一小部分再送回氣缸。再循環(huán)排氣由于具有惰性將會(huì)延緩燃燒過(guò)程，也就是說(shuō)燃燒速度將會(huì)放慢從而導(dǎo)致燃燒室中的壓力形成過(guò)程放慢，這就是氮氧化合物會(huì)減少的主要原因。另外，提高廢氣再循環(huán)率會(huì)使總的排氣流量減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會(huì)相對(duì)減少。在中速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要較大的排氣再循環(huán)率，以降低排溫，減小污染；在低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要較小的排氣再循環(huán)率，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。
[0003]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)專利號(hào)ZL200410063439.5，專利名稱:電子式排氣再循環(huán)氣體控制裝置，該專利技術(shù)提供了一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的中高轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣再循環(huán)率的變化是通過(guò)專門的控制結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而使控制系統(tǒng)變的比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置，使其排氣再循環(huán)率可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的中低轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。
[0005]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)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管、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、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、第一連接管、第一旋轉(zhuǎn)軸、蝶閥、第二連接管、第二旋轉(zhuǎn)軸、鏈條、容積腔、固定板、旋轉(zhuǎn)體和彈性部件，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的進(jìn)氣口相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過(guò)連接軸同軸相連，第一旋轉(zhuǎn)軸的后端穿過(guò)第一連接管后鑲嵌在第一連接管的內(nèi)壁上，第一旋轉(zhuǎn)軸的前端在第一連接管的外邊，蝶閥安裝在第一連接管內(nèi)并與第一旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，容積腔的橫截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為圓弧狀，容積腔、旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為長(zhǎng)方形，第二旋轉(zhuǎn)軸的后端穿過(guò)容積腔后鑲嵌在容積腔的后壁上，第二旋轉(zhuǎn)軸的前端在容積腔的外邊，旋轉(zhuǎn)體布置在容積腔內(nèi)并與第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)體的側(cè)壁面與容積腔的壁面密封接觸，固定板的一端與容積腔的壁面固結(jié)在一起，固定板的另一端與第二旋轉(zhuǎn)軸密封接觸，第一旋轉(zhuǎn)軸的前端、第二旋轉(zhuǎn)軸的前端通過(guò)鏈條連接在一起，旋轉(zhuǎn)體通過(guò)彈性部件與固定板的右壁面連接在一起，第一連接管的兩端分別壓氣機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連通，第二連接管的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的另一端與容積腔相連通。
[0006]進(jìn)一步地，在本發(fā)明中彈性部件為彈簧，第一連接管、第二連接管均為等截面圓管，蝶閥的橫截面為圓形，第一旋轉(zhuǎn)軸的軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸的軸線平行。
[0007]在本發(fā)明的工作過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)體可以在容積腔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體、第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)鏈條連接，蝶閥和第一旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起；因此，旋轉(zhuǎn)體、第一旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸、蝶閥可以同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力較大時(shí)，固定板右側(cè)的容積腔內(nèi)的壓力也較大，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)蝶閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并拉伸彈性部件，第一連接管內(nèi)喉口面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率增大，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的爆壓和最高燃燒溫度降低；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力較小時(shí)，固定板右側(cè)的容積腔內(nèi)的壓力也較小，在彈性部件的拉伸作用下旋轉(zhuǎn)體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)蝶閥逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一連接管內(nèi)喉口面積重新變小，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率減小，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量增大，油耗降低。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于帶有渦輪增壓器的排氣再循環(huán)系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的中低轉(zhuǎn)速工況，又能使排氣再循環(huán)系統(tǒng)不需要專門的排氣再循環(huán)率控制機(jī)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明的鏈條結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]其中:1、壓氣機(jī)進(jìn)氣管,2、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、渦輪，7、渦輪排氣管，8、連接軸，9、第一連接管，10、第一旋轉(zhuǎn)軸，11、蝶閥，12、第二連接管，13、第二旋轉(zhuǎn)軸，14、鏈條，15、容積腔，16、固定板，17、旋轉(zhuǎn)體，18、彈性部件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]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。
[0016]實(shí)施例
[0017]如圖1至圖5所示，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管1、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、渦輪6、渦輪排氣管7、連接軸8、第一連接管9、第一旋轉(zhuǎn)軸10、蝶閥11、第二連接管12、第二旋轉(zhuǎn)軸13、鏈條14、容積腔15、固定板16、旋轉(zhuǎn)體17和彈性部件18，壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)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，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、渦輪排氣管7的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)2與渦輪6通過(guò)連接軸8同軸相連，第一旋轉(zhuǎn)軸10的后端穿過(guò)第一連接管9后鑲嵌在第一連接管9的內(nèi)壁上，第一旋轉(zhuǎn)軸10的前端在第一連接管9的外邊，蝶閥11安裝在第一連接管9內(nèi)并與第一旋轉(zhuǎn)軸10固結(jié)在一起，容積腔15的橫截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體17的橫截面均為圓弧狀，容積腔15、旋轉(zhuǎn)體17的縱截面均為長(zhǎng)方形，第二旋轉(zhuǎn)軸13的后端穿過(guò)容積腔15后鑲嵌在容積腔15的后壁上，第二旋轉(zhuǎn)軸13的前端在容積腔15的外邊，旋轉(zhuǎn)體17布置在容積腔15內(nèi)并與第二旋轉(zhuǎn)軸13固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)體17的側(cè)壁面與容積腔15的壁面密封接觸，固定板16的一端與容積腔15的壁面固結(jié)在一起，固定板16的另一端與第二旋轉(zhuǎn)軸13密封接觸，第一旋轉(zhuǎn)軸10的前端、第二旋轉(zhuǎn)軸13的前端通過(guò)鏈條14連接在一起，旋轉(zhuǎn)體17通過(guò)彈性部件18與固定板16的右壁面連接在一起，第一連接管9的兩端分別壓氣機(jī)進(jìn)氣管1、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管7相連通，第二連接管12的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3相連通，第二連接管12的另一端與容積腔15相連通，彈性部件18為彈簧，第一連接管9、第二連接管12均為等截面圓管，蝶閥11的橫截面為圓形，第一旋轉(zhuǎn)軸10的軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸13的軸線平行。
[0018]在本發(fā)明的工作過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)體17可以在容積腔15內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體17、第二旋轉(zhuǎn)軸13固結(jié)在一起，第一旋轉(zhuǎn)軸10與第二旋轉(zhuǎn)軸13通過(guò)鏈條14連接，蝶閥11和第一旋轉(zhuǎn)軸10固結(jié)在一起；因此，旋轉(zhuǎn)體17、第一旋轉(zhuǎn)軸10、第二旋轉(zhuǎn)軸13、蝶閥11可以同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓力較大時(shí)，固定板16右側(cè)的容積腔15內(nèi)壓力也較大，旋轉(zhuǎn)體17帶動(dòng)蝶閥11順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并拉伸彈性部件18，第一連接管9內(nèi)的喉口面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率增大，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的爆壓和最高燃燒溫度降低；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓力較小時(shí)，固定板16右側(cè)的容積腔15內(nèi)壓力也較小，在彈性部件18的拉伸作用下旋轉(zhuǎn)體17逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體17帶動(dòng)蝶閥11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第一連接管9內(nèi)的喉口面積再次變小，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率減小，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量增大，油耗降低。
【權(quán)利要求】
1.一種彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置，包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)、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)、渦輪(6)、渦輪排氣管(7)和連接軸(8)，壓氣機(jī)(2)的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)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，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、渦輪排氣管(7)的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)(2)與渦輪(6)通過(guò)連接軸(8)同軸相連，其特征在于，還包括第一連接管(9)、第一旋轉(zhuǎn)軸(10)、蝶閥(11)、第二連接管(12)、第二旋轉(zhuǎn)軸(13)、鏈條(14)、容積腔(15)、固定板(16)、旋轉(zhuǎn)體(17)和彈性部件(18)，第一旋轉(zhuǎn)軸(10)的后端穿過(guò)第一連接管(9)后鑲嵌在第一連接管(9)的內(nèi)壁上，第一旋轉(zhuǎn)軸(10)的前端在第一連接管(9)的外邊，蝶閥(11)安裝在第一連接管(9)內(nèi)并與第一旋轉(zhuǎn)軸(10)固結(jié)在一起，容積腔(15)的橫截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體(17)的橫截面均為圓弧狀，容積腔(15)、旋轉(zhuǎn)體(17)的縱截面均為長(zhǎng)方形，第二旋轉(zhuǎn)軸(13)的后端穿過(guò)容積腔(15)后鑲嵌在容積腔(15)的后壁上，第二旋轉(zhuǎn)軸(13)的前端在容積腔(15)的外邊，旋轉(zhuǎn)體(17)布置在容積腔(15)內(nèi)并與第二旋轉(zhuǎn)軸(13)固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)體(17 )的側(cè)壁面與容積腔(15 )的壁面密封接觸，固定板(16 )的一端與容積腔(15 )的壁面固結(jié)在一起，固定板(16)的另一端與第二旋轉(zhuǎn)軸(13)密封接觸，第一旋轉(zhuǎn)軸(10)的前端、第二旋轉(zhuǎn)軸(13)的前端通過(guò)鏈條(14)連接在一起，旋轉(zhuǎn)體(17)通過(guò)彈性部件(18)與固定板(16)的右壁面連接在一起，第一連接管(9)的兩端分別壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I )、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)相連通，第二連接管(12)的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)相連通，第二連接管(12)的另一端與容積腔(15)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性部件調(diào)節(jié)式高壓排氣循環(huán)裝置，其特征是，彈性部件(18)為彈簧，第一連接管(9)、第二連接管(12)均為等截面圓管，蝶閥(11)的橫截面為圓形，第一旋轉(zhuǎn)軸(10)的軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸(13)的軸線平行。
【文檔編號(hào)】F02M25/07GK103644051SQ201310627324
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】邱曉寧, 曹兆敏 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)