脈動能大小可變機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種可以實現(xiàn)渦輪前排氣管喉口面積自調(diào)節(jié)的脈動能大小可變機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動機(jī)增壓技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動機(jī)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，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機(jī)的增壓系統(tǒng)可以進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時，栗氣損失較小，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，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，栗氣損失較大。由此可見，如果一臺發(fā)動機(jī)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，通過改變排氣管的出口面積，也可以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧。在低速工況排氣管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣管出口面積變大，栗氣損失較小，這也是較為理想的。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL201020532937.0，專利名稱為排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術(shù)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(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來控制旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)，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】

[0004]本發(fā)明針對上述不足，提供一種脈動能大小可變機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)渦輪前排氣管喉口面積自調(diào)節(jié)。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括進(jìn)氣管、空濾、壓氣機(jī)、柴油機(jī)、排氣管、渦輪、消音器、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板、伸縮桿、控制體、第一彈簧、第一移動體、第二彈簧、第二移動體、第三移動體、第一連接管、第二連接管，柴油機(jī)的進(jìn)氣口與進(jìn)氣管的出氣口相連接，柴油機(jī)的排氣口與排氣管的進(jìn)氣口相連接，空濾、壓氣機(jī)依次連接在進(jìn)氣管上，渦輪、消音器依次連接在排氣管上，旋轉(zhuǎn)軸鑲嵌在渦輪前的排氣管上，旋轉(zhuǎn)板的一端與旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，第一移動體、第二移動體、第三移動體均布置在控制體內(nèi)，控制體的內(nèi)部腔體橫截面為長方形，第一移動體、第二移動體、第三移動體的橫截面均為長方形，第一移動體的縱截面為拱形結(jié)構(gòu)，第一移動體、第二移動體、第三移動體的縱截面均帶有斜坡結(jié)構(gòu)且相互配合，伸縮桿的一端與旋轉(zhuǎn)板的另一端鉸接在一起，伸縮桿的另一端穿過控制體的下壁面后與第一移動體的下壁面鉸接在一起，第一移動體的上壁面通過第一彈簧與控制體的上壁面連接在一起，第二移動體、第三移動體通過第二彈簧連接在一起，第一連接管的一端穿過控制體的下壁面后與第二移動體、第三移動體之間的腔體相連通，第一連接管的另一端與壓氣機(jī)、柴油機(jī)之間的進(jìn)氣管相連通，第二連接管的一端穿過控制體的左壁面后與第三移動體左側(cè)的腔體相連通，第二連接管的另一端與渦輪、消音器之間的排氣管相連通。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，可以實現(xiàn)渦輪前排氣管喉口面積的自我調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為圖1的局部放大圖；
[0009]圖3為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5為圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]附圖中的標(biāo)號分別為:1、進(jìn)氣管，2、空濾，3、壓氣機(jī)，4、柴油機(jī)，5、排氣管，6、禍輪，
7、消音器，8、旋轉(zhuǎn)軸，9、旋轉(zhuǎn)板，10、伸縮桿，11、控制體，12、第一彈簧，13、第一移動體，14、
第二彈簧，15、第二移動體，16、第三移動體，17、第一連接管，18、第二連接管。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
[0014]實施例
[0015]本發(fā)明的實施例如圖1至圖5所示，本發(fā)明包括進(jìn)氣管1、空濾2、壓氣機(jī)3、柴油機(jī)4、排氣管5、渦輪6、消音器7、旋轉(zhuǎn)軸8、旋轉(zhuǎn)板9、伸縮桿10、控制體11、第一彈簧12、第一移動體13、第二彈簧14、第二移動體15、第三移動體16、第一連接管17、第二連接管18，柴油機(jī)4的進(jìn)氣口與進(jìn)氣管I的出氣口相連接，柴油機(jī)4的排氣口與排氣管5的進(jìn)氣口相連接，空濾2、壓氣機(jī)3依次連接在進(jìn)氣管I上，渦輪6、消音器7依次連接在排氣管5上，旋轉(zhuǎn)軸8鑲嵌在渦輪6前的排氣管5上，旋轉(zhuǎn)板9的一端與旋轉(zhuǎn)軸8固結(jié)在一起，第一移動體13、第二移動體15、第三移動體16均布置在控制體11內(nèi)，控制體11的內(nèi)部腔體橫截面為長方形，第一移動體13、第二移動體15、第三移動體16的橫截面均為長方形，第一移動體13的縱截面為拱形結(jié)構(gòu)，第一移動體13、第二移動體15、第三移動體16的縱截面均帶有斜坡結(jié)構(gòu)且相互配合，伸縮桿10的一端與旋轉(zhuǎn)板9的另一端鉸接在一起，伸縮桿10的另一端穿過控制體11的下壁面后與第一移動體13的下壁面鉸接在一起，第一移動體13的上壁面通過第一彈簧12與控制體11的上壁面連接在一起，第二移動體15、第三移動體16通過第二彈簧14連接在一起，第一連接管17的一端穿過控制體11的下壁面后與第二移動體15、第三移動體16之間的腔體相連通，第一連接管17的另一端與壓氣機(jī)3、柴油機(jī)4之間的進(jìn)氣管I相連通，第二連接管18的一端穿過控制體11的左壁面后與第三移動體16左側(cè)的腔體相連通，第二連接管18的另一端與渦輪6、消音器7之間的排氣管相連通。
[0016]在本發(fā)明的實施過程中，第二移動體15、第三移動體16在控制體11內(nèi)可以左右移動，第一移動體13在控制體內(nèi)可以上下移動。當(dāng)柴油機(jī)4負(fù)荷較大時，壓氣機(jī)3、柴油機(jī)4之間的進(jìn)氣管I內(nèi)壓力較大，第二移動體15向右移動、第三移動體17向左移動并拉伸第二彈簧14，第一移動體13向上移動并壓縮第一彈簧12，從而使伸縮桿10拉動旋轉(zhuǎn)板9逆時針旋轉(zhuǎn)，渦輪6前排氣管5的喉口面積變大，柴油機(jī)4栗氣損失較??；當(dāng)柴油機(jī)4負(fù)荷較小時，壓氣機(jī)3、柴油機(jī)4之間的進(jìn)氣管I內(nèi)壓力較小，在第一彈簧12的彈性作用下以及在第二彈簧14的拉伸作用下，第二移動體15向左移動，第三移動體16向右移動，第一移動體13向下移動，從而使伸縮桿10拉動旋轉(zhuǎn)板9順時針旋轉(zhuǎn)，渦輪6前排氣管5的喉口面積變小，柴油機(jī)4可以充分利用脈沖能量。在第三移動體16左側(cè)腔體內(nèi)引入柴油機(jī)排氣，可以使控制機(jī)構(gòu)的切換更加柔順。
【主權(quán)項】
1.一種脈動能大小可變機(jī)構(gòu)，包括進(jìn)氣管(I)、空濾(2)、壓氣機(jī)(3)、柴油機(jī)(4)、排氣管(5)、渦輪(6)、消音器(7)，柴油機(jī)(4)的進(jìn)氣口與進(jìn)氣管⑴的出氣口相連接，柴油機(jī)(4)的排氣口與排氣管(5)的進(jìn)氣口相連接，空濾(2)、壓氣機(jī)(3)依次連接在進(jìn)氣管(I)上，渦輪出)、消音器(7)依次連接在排氣管(5)上，其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)軸(8)、旋轉(zhuǎn)板(9)、伸縮桿(10)、控制體(11)、第一彈簧(12)、第一移動體(13)、第二彈簧(14)、第二移動體(15)、第三移動體(16)、第一連接管(17)、第二連接管(18)，旋轉(zhuǎn)軸(8)鑲嵌在渦輪(6)前的排氣管(5)上，旋轉(zhuǎn)板(9)的一端與旋轉(zhuǎn)軸(8)固結(jié)在一起，第一移動體(13)、第二移動體(15)、第三移動體(16)均布置在控制體(11)內(nèi)，控制體(11)的內(nèi)部腔體橫截面為長方形，第一移動體(13)、第二移動體(15)、第三移動體(16)的橫截面均為長方形，第一移動體(13)的縱截面為拱形結(jié)構(gòu)，第一移動體(13)、第二移動體(15)、第三移動體(16)的縱截面均帶有斜坡結(jié)構(gòu)且相互配合，伸縮桿(10)的一端與旋轉(zhuǎn)板(9)的另一端鉸接在一起，伸縮桿(10)的另一端穿過控制體(11)的下壁面后與第一移動體(13)的下壁面鉸接在一起，第一移動體(13)的上壁面通過第一彈簧(12)與控制體(11)的上壁面連接在一起，第二移動體(15)、第三移動體(16)通過第二彈簧(14)連接在一起，第一連接管(17)的一端穿過控制體(11)的下壁面后與第二移動體(15)、第三移動體(16)之間的腔體相連通，第一連接管(17)的另一端與壓氣機(jī)(3)、柴油機(jī)(4)之間的進(jìn)氣管(I)相連通，第二連接管(18)的一端穿過控制體(11)的左壁面后與第三移動體(16)左側(cè)的腔體相連通，第二連接管(18)的另一端與渦輪(6)、消音器(7)之間的排氣管相連通。
【專利摘要】一種屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的脈動能大小可變機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板、控制體、彈簧、移動體、連接管，旋轉(zhuǎn)軸鑲嵌在渦輪前的排氣管上，旋轉(zhuǎn)板的一端與旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，第一移動體的縱截面為拱形結(jié)構(gòu)，第一連接管的一端穿過控制體的下壁面后與第二移動體、第三移動體之間的腔體相連通，第一連接管的另一端與壓氣機(jī)、柴油機(jī)之間的進(jìn)氣管相連通第二連接管的一端穿過控制體的左壁面后與第三移動體左側(cè)的腔體相連通，第二連接管的另一端與渦輪、消音器之間的排氣管相連通。在本發(fā)明中，當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷較大時，渦輪前排氣管喉口面積較大；當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷較小時，渦輪前排氣管喉口面積較小。本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于柴油機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)的設(shè)計。
【IPC分類】F02B37/22
【公開號】CN105221252
【申請?zhí)枴緾N201510666408
【發(fā)明人】苗瑞, 吳易洲, 劉志雷
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月15日