專利名稱：排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中大功率的發(fā)動(dòng)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(jiǎn)單，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動(dòng)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(jì)。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時(shí)， 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(shí)，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(gè)氣缸或三個(gè)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(shí)，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)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(shí)使排氣管容積變大，低速或瞬態(tài)工況時(shí)使排氣管容積變小， 這是較為理想的。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)ZL200410050996.，專利名稱一種渦輪增壓柴油機(jī)可變模件式脈沖轉(zhuǎn)換增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種排氣管容積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣管容積的變化是通過(guò)移動(dòng)桿的上下移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來(lái)控制移動(dòng)桿的移動(dòng)，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
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)， 使其排氣管容積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(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)。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)明包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、第四排氣支管、排氣管、渦輪、 容積腔、第一擋板、第二擋板、第一彈性部件、第二彈性部件、套體、套體側(cè)壁和套體下壁，第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸分別通過(guò)第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、第四排氣支管與排氣管相連接，排氣管的出口與渦輪的入口相連接，套體側(cè)壁和套體下壁固定連接，容積腔的一開口端與排氣管的下壁面相連接，容積腔的另一開口端伸入套體的開口端，第一擋板、第二擋板分別安裝在容積腔內(nèi)下端并與容積腔的壁面固定連接，第一擋板、第二擋板分別通過(guò)第一彈性部件、第二彈性部件與套體下壁相連接，容積腔和套體均為等截面管，容積腔的外壁面與套體側(cè)壁的內(nèi)壁面密封接觸。所述容積腔、第一擋板、第二擋板和套體均為長(zhǎng)方體。
所述第一彈性部件和第二彈性部件均為彈簧，所述第一彈性部件和第二彈性部件的軸線相互平行且均與所述排氣管的軸線垂直。在本發(fā)明的工作過(guò)程中，套體側(cè)壁可以在容積腔外上下移動(dòng)；為了安裝第一彈性部件和第二彈性部件，在容積腔中安裝了第一擋板和第二擋板。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)， 排氣管內(nèi)排氣壓力較低，套體下壁向著靠近第一擋板和第二擋板的方向移動(dòng)，排氣管的容積相對(duì)較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，排氣管內(nèi)排氣壓力較高，套體下壁向著遠(yuǎn)離第一擋板和第二擋板的方向移動(dòng)，排氣管的容積相對(duì)較大，泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果為本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的排氣管容積控制機(jī)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、第一氣缸，2、第二氣缸，3、第三氣缸，4、第四氣缸，5、第一排氣支管，6、第二排氣支管，7、第三排氣支管，8、第四排氣支管，9、排氣管，10、渦輪，11、容積腔，12、第一擋板，13、第二擋板，14、第一彈性部件，15、第二彈性部件，16、套體，17、套體側(cè)壁，18、套體下壁。
具體實(shí)施例方式下面結(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。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明包括第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3、第四氣缸4、第一排氣支管5、第二排氣支管6、第三排氣支管7、第四排氣支管8、排氣管9、渦輪10、容積腔11、 第一擋板12、第二擋板13、第一彈性部件14、第二彈性部件15、套體16、套體側(cè)壁17和套體下壁18，第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3、第四氣缸4分別通過(guò)第一排氣支管5、第二排氣支管6、第三排氣支管7、第四排氣支管8與排氣管9相連接，排氣管9的出口與渦輪10 的入口相連接，套體側(cè)壁17和套體下壁18固定連接，容積腔11的一開口端與排氣管9的下壁面相連接，容積腔11的另一開口端伸入套體16的開口端，第一擋板12、第二擋板13分別安裝在容積腔11內(nèi)下端并與容積腔11的壁面固定連接，第一擋板12、第二擋板13分別通過(guò)第一彈性部件14、第二彈性部件15與套體下壁18相連接，容積腔11和套體16均為等截面管，容積腔11的外壁面與套體側(cè)壁17的內(nèi)壁面密封接觸。所述容積腔11、第一擋板12、第二擋板13和套體16均為長(zhǎng)方體。所述第一彈性部件14和第二彈性部件15均為彈簧，所述第一彈性部件14和第二彈性部件15的軸線相互平行且均與所述排氣管9的軸線垂直。
如圖2、圖3和圖4所示，所述容積腔11、第一擋板12、第二擋板13和套體16均為長(zhǎng)方體。在本發(fā)明的工作過(guò)程中，套體側(cè)壁17可以在容積腔11外上下移動(dòng)；為了安裝第一彈性部件14和第二彈性部件15，在容積腔11中安裝了第一擋板12和第二擋板13。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，排氣管9內(nèi)排氣壓力較低，套體下壁18向著靠近第一擋板12和第二擋板13的方向移動(dòng)，排氣管9的容積相對(duì)較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，排氣管9內(nèi)排氣壓力較高，套體下壁 18向著遠(yuǎn)離第一擋板12和第二擋板13的方向移動(dòng)，排氣管9的容積相對(duì)較大，泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況。
權(quán)利要求
1.一種排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，包括第一氣缸(1)、第二氣缸O)、第三氣缸 (3)、第四氣缸(4)、第一排氣支管( 、第二排氣支管(6)、第三排氣支管(7)、第四排氣支管 (8)、排氣管(9)和渦輪(10)，第一氣缸(1)、第二氣缸(2)、第三氣紅(3)、第四氣缸(4)分別通過(guò)第一排氣支管(5)、第二排氣支管(6)、第三排氣支管(7)、第四排氣支管(8)與排氣管(9)相連接，排氣管(9)的出口與渦輪(10)的入口相連接，其特征在于還包括容積腔 (11)、第一擋板(12)、第二擋板(13)、第一彈性部件(14)、第二彈性部件(15)、套體(16)、套體側(cè)壁(17)和套體下壁(18)，套體側(cè)壁(17)和套體下壁(18)固定連接，容積腔(11)的一開口端與排氣管(9)的下壁面相連接，容積腔(11)的另一開口端伸入套體(16)的開口端，第一擋板(12)、第二擋板(1 分別安裝在容積腔(11)內(nèi)下端并與容積腔(11)的壁面固定連接，第一擋板(12)、第二擋板(1 分別通過(guò)第一彈性部件(14)、第二彈性部件(15) 與套體下壁(18)相連接，容積腔(11)和套體(16)均為等截面管，容積腔(11)的外壁面與套體側(cè)壁(17)的內(nèi)壁面密封接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，其特征是，所述容積腔 (11)、第一擋板(12)、第二擋板(13)和套體(16)均為長(zhǎng)方體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，其特征是，所述第一彈性部件(14)和第二彈性部件(1 均為彈簧，所述第一彈性部件(14)和第二彈性部件(15) 的軸線相互平行且均與所述排氣管(9)的軸線垂直。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的排氣管容積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，包括氣缸、排氣管、渦輪、容積腔、套體、擋板和彈性部件，容積腔的一開口端與排氣管的下壁面相連接，容積腔的另一開口端伸入套體的開口端，擋板安裝在容積腔內(nèi)，彈性部件安裝在擋板和套體下壁之間。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，套體下壁向著靠近擋板的方向移動(dòng)，排氣管容積相對(duì)較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，套體下壁向著遠(yuǎn)離擋板的方向移動(dòng)，排氣管容積相對(duì)較大，泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02B37/22GK102383917SQ20111033545
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者汪文輝, 王紹明, 石磊, 鄧康耀 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)