排气管压力机械式调节系统的制作方法
【专利摘要】一种机械设计【技术领域】的排气管压力机械式调节系统，包括容积腔、弹性部件、旋转体、隔板、旋转轴、旋转板和链条，容积腔的纵截面为圆环状，固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状，排气管为等截面圆管，第一贯穿管、第二贯穿管均布置在固定体内，第二贯穿管的上壁面通过弹性部件隔板连接在一起。当发动机排气管压力较高时，旋转体带动旋转板逆时针旋转，排气管喉口面积相对较大，发动机泵气损失较小；当发动机排气管压力较低时，旋转体带动旋转板顺时针旋转，排气管喉口面积相对较小，脉冲能量可以充分利用，涡轮前可用能较多。本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进口有一个且涡轮侧置的涡轮增压系统。
【专利说明】排气管压カ机械式调节系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是ー种机械设计【技术领域】的涡轮增压系统，特别是ー种排气管压カ机械式调节系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和环保要求的提高，发动机增压技术的应用越来越广泛，中大功率的发动机大都采用涡轮增压技木，以提高功率和降低燃油消耗率。涡轮增压系统的两种基本型式为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统，各缸共用ー根容积较大的排气管，排气管系结构比较简单，排气管内压カ基本上保持恒定，压カ大小仅与发动机的负荷和转速有关，不同缸数柴油机的增压系统可以进行统一设计。定压增压系统在高速エ况吋，泵气损失较小，涡轮效率较高，性能较优；但是在低速エ况时，不能充分利用排气脉冲能量。脉冲增压系统，依据各缸发火顺序，将排气不发生干扰的两个气缸或三个气缸和同一根排气管相连接，排气管系管径较小，排气脉冲能量可以充分利用，低速エ况和瞬态エ况性能较好；但是在高速エ况时，泵气损失较大。由此可见，如果一台发动机的排气管容积可以随着エ况的变换而变化，高速エ况时使排气管容积变大，低速エ况时使排气管容积变小，这是较为理想的。在排气管容积不变的前提下，通过改变排气管的出口面积，也可以实现发动机高低转速エ况的兼顾。在低速エ况排气管出ロ面积变小，涡轮前可用能较多；在高速エ况排气管出口面积变大，泵气损失较小，这也是较为理想的。
[0003]经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL201020532937.0，专利名称:排气管出口面积可变的涡轮增压装置，该专利技术提供了一种排气管出ロ面积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速エ况；但是其排气管出ロ面积的变化是通过旋转把手的旋转来实现的，这就需要増加一套专门的控制机构来控制旋转把手的旋转，从而使增压系统结构变的比较复杂。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种排气管压カ机械式调节系统，使其排气管出口面积可以自我调节，较好地兼顾发动机的高低转速エ况，而且结构简单，不需要专门的控制机构。
[0005]本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括压气机进气管、压气机、发动机进气管、发动机、第一排气支管、第二排气支管、排气管、涡轮、涡轮排气管、连接轴、连接管、容积腔、固定体、第一贯穿管、第二贯穿管、弾性部件、隔板、旋转体、第一旋转轴、连接板、旋转板、第二旋转轴、链条和流通孔，压气机的进出气ロ分别与压气机进气管的出气ロ、发动机进气管的进气ロ相连接，发动机的进气ロ与发动机进气管的排气ロ相连接，第一排气支管的进气ロ、第二排气支管的进气ロ分别与发动机的排气道相连接，第一排气支管的出气ロ、第二排气支管的出气ロ均与排气管相连接，涡轮的进出气ロ分别与排气管的出气ロ、涡轮排气管的进气ロ相连接，压气机与涡轮通过连接轴同轴相连，容积腔的纵截面为圆环状，固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状，容积腔、固定体、旋转体的横截面均为长方形，固定体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面固结在一起，第一贯穿管、第二贯穿管均布置在固定体内，第一贯穿管、第二贯穿管连接在一起，第一贯穿管、第二贯穿管的横截面均为长方形，第二贯穿管的横截面面积大于第一贯穿管的横截面面积，隔板安装在第二贯穿管内并与第ニ贯穿管的壁面密封接触，旋转体的一端伸入第一贯穿管内并与第一贯穿管的壁面密封接触，旋转体的另一端与隔板固结在一起，第二贯穿管的上壁面通过弹性部件与隔板连接在一起，第一连接轴的轴线与容积腔的轴线重合，第一连接轴的一端穿过容积腔后镶嵌在容积腔的侧壁上，旋转体、连接板、第一连接轴固结在一起，排气管为横截面为长方形，第二旋转轴的一端穿过排气管后镶嵌在排气管的下侧壁上，旋转板安装在排气管内并与第二旋转轴固结为一体，第一旋转轴的另一端、第二旋转轴的另一端通过链条相连接，连接管的一端与容积腔相连通，连接管的另一端与发动机排气管相连通，流通孔布置在旋转体上。
[0006]进ー步地，在本发明中，弾性部件为弹簧，旋转板的横截面为长方形。
[0007]在本发明的工作过程中，旋转体可以在容积腔内旋转，旋转体与第一旋转轴固结为一体，旋转板与第二旋转轴固结为一体；当旋转体旋转时，链条带动第二旋转轴、旋转板同步同方向旋转。当发动机排气管内压カ较高时，隔板左方的容积腔内压カ也较高，隔板逆时针旋转，旋转体带动旋转板逆时针旋转并压缩弹性部件，从而使排气管的喉ロ面积变大，发动机的泵气损失较小；当发动机排气管内压カ较低时，隔板左方的容积腔内压カ也较低，在弾性部件的弾性作用下，旋转体再次带动旋转板顺时针旋转，从而使排气管的喉ロ面积变小，脉冲能量可以充分利用，涡轮前可用能较多。
[0008]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为:本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进ロ有ー个且涡轮侧置的涡轮增压系统，既能兼顾发动机的高低转速エ况，又能使增压系统不需要专门的排气支管出ロ面积控制机构。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图；
[0010]图2为图1中A-A剖面的结构示意图；
[0011]图3为图1中B-B剖面的结构示意图；
[0012]图4为图1中C-C剖面的结构示意图；
[0013]图5为本发明中链条连接的结构示意图；
[0014]其中:1、压气机进气管,2、压气机,3、发动机进气管,4、发动机,5、第一排气支管，
6、第二排气支管，7、排气管，8、涡轮，9、涡轮排气管，10、连接轴，11、连接管，12、容积腔，13、固定体，14、第一贯穿管，15、第二贯穿管，16、弹性部件，17、隔板，18、旋转体，19、第一旋转轴，20、连接板，21、第二旋转轴，22、旋转板，23、链条，24、流通孔。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0016]实施例
[0017]如图1至图5所示，本发明包括压气机进气管1、压气机2、发动机进气管3、发动机4、第一排气支管5、第二排气支管6、排气管7、涡轮8、涡轮排气管9、连接轴10、连接管
11、容积腔12、固定体13、第一贯穿管14、第二贯穿管15、弹性部件16、隔板17、旋转体18、第一旋转轴19、连接板20、第二旋转轴21、旋转板22、链条23和流通孔24，压气机2的进出气ロ分别与压气机进气管1的出气ロ、发动机进气管3的进气ロ相连接，发动机4的进气ロ与发动机进气管3的排气ロ相连接，第一排气支管5的进气ロ、第二排气支管6的进气ロ分别与发动机4的排气道相连接，第一排气支管5的出气ロ、第二排气支管6的出气ロ均与排气管7相连接，涡轮8的进出气ロ分别与排气管7的出气ロ、涡轮排气管9的进气ロ相连接，压气机2与涡轮8通过连接轴10同轴相连，容积腔12的纵截面为圆环状，固定体13、旋转体18的纵截面均为圆弧状，容积腔12、固定体13、旋转体18的横截面均为长方形，固定体13安装在容积腔12内并与容积腔12的内壁面固结在一起，第一贯穿管14、第二贯穿管15均布置在固定体13内，第一贯穿管14、第二贯穿管15连接在一起，第一贯穿管14、第ニ贯穿管15的横截面均为长方形，第二贯穿管15的横截面面积大于第一贯穿管14的横截面面积，隔板17安装在第二贯穿管15内并与第二贯穿管15的壁面密封接触，旋转体18的一端伸入第一贯穿管14内并与第一贯穿管14的壁面密封接触，旋转体18的另一端与隔板17固结在一起，第二贯穿管15的上壁面通过弹性部件16与隔板17连接在一起，第一连接轴19的轴线与容积腔12的轴线重合，第一连接轴19的一端穿过容积腔12后镶嵌在容积腔12的侧壁上，旋转体18、连接板20、第一连接轴19固结在一起，排气管7为横截面为长方形，第二旋转轴21的一端穿过排气管7后镶嵌在排气管7的下侧壁上，旋转板21安装在排气管7内并与第二旋转轴22固结为一体，第一旋转轴19的另一端、第二旋转轴22的另一端通过链条23相连接，连接管11的一端与容积腔12相连通，连接管11的另一端与排气管7相连通，流通孔26布置在旋转体18上弾性部件16为弹簧，旋转板的横截面为长方形。
[0018]在本发明的工作过程中，旋转体18可以在容积腔12内旋转，旋转体18与第一旋转轴19固结为一体，旋转板21与第二旋转轴22固结为一体；当旋转体18旋转时，链条23带动第二旋转轴22、旋转板21同步同方向旋转。当排气管7内压カ较高时，隔板17左方的容积腔12内压カ也较高，隔板17逆时针旋转，旋转体18带动旋转板22逆时针旋转并压缩弾性部件16，从而使排气管的喉ロ面积变大，发动机的泵气损失较小；当排气管7内压カ较低时，隔板17左方的容积腔12内压カ也较低，在弹性部件16的弹性作用下，旋转体18再次带动旋转板22顺时针旋转，从而使排气管的喉ロ面积变小，脉冲能量可以充分利用，涡轮前可用能较多。
【权利要求】
1.一种排气管压カ机械式调节系统，包括压气机进气管(1)、压气机(2)、发动机进气管(3)、发动机(4)、第一排气支管(5)、第二排气支管(6)、排气管(7)、涡轮(8)、涡轮排气管(9 )和连接轴(10 )，压气机(2 )的进出气ロ分别与压气机进气管(1)的出气ロ、发动机进气管(3)的进气ロ相连接，发动机(4)的进气ロ与发动机进气管(3)的排气ロ相连接，第一排气支管(5)的进气ロ、第二排气支管(6)的进气ロ分别与发动机(4)的排气道相连接，第一排气支管(5)的出气ロ、第二排气支管(6)的出气ロ均与排气管(7)相连接，涡轮(8)的进出气ロ分别与排气管(7)的出气ロ、涡轮排气管(9)的进气ロ相连接，压气机(2)与涡轮(8)通过连接轴(10)同轴相连，其特征在于，还包括连接管(11)、容积腔(12)、固定体(13)、第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)、弹性部件(16)、隔板(17)、旋转体(18)、第一旋转轴(19 )、连接板(20 )、第二旋转轴(21)、旋转板(22 )、链条(23 )和流通孔(24)，容积腔(12)的纵截面为圆环状，固定体(13)、旋转体(18)的纵截面均为圆弧状，容积腔(12)、固定体(13)、旋转体(18)的横截面均为长方形，固定体(13)安装在容积腔(12)内并与容积腔(12)的内壁面固结在一起，第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)均布置在固定体(13)内，第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)连接在一起，第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)的横截面均为长方形，第二贯穿管(15)的横截面面积大于第一贯穿管(14)的横截面面积，隔板(17)安装在第二贯穿管(15)内并与第二贯穿管(15)的壁面密封接触，旋转体(18)的一端伸入第一贯穿管(14)内并与第一贯穿管(14)的壁面密封接触，旋转体(18)的另一端与隔板(17)固结在一起，第二贯穿管(15)的上壁面通过弹性部件(16)与隔板(17)连接在一起，第一连接轴(19)的轴线与容积腔(12)的轴线重合，第一连接轴(19)的一端穿过容积腔(12)后镶嵌在容积腔(12)的侧壁上，旋转体(18)、连接板(20)、第一连接轴(19)固结在一起，排气管(7)为横截面为长方形，第二旋转轴(21)的一端穿过排气管(7)后镶嵌在排气管(7)的下侧壁上，旋转板(22)安装在排气管(7)内并与第二旋转轴(21)固结为一体，第一旋转轴(19)的另一端、第二旋转轴(21)的另一端通过链条(23)相连接，连接管(11)的一端与容积腔(12)相连通，连接管(11)的另一端与排气管(7)相连通，流通孔(26)布置在旋转体(18)上。
2.根据权利要求1所述的排气管压力机械式调节系统，其特征是，弾性部件(16)为弹簧，旋转板(22)的横截面为长方形。
【文档编号】F02B37/22GK103452649SQ201310386035
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】王俊席 申请人:上海交通大学