專利名稱：排氣總管縮口率可變的渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種渦輪單進(jìn)口且渦輪側(cè)置的排氣 總管縮口率可變的渦輪增壓系統(tǒng)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，現(xiàn)在發(fā)動機(jī)增壓技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，中大 功率的發(fā)動機(jī)大部分都采用渦輪增壓技術(shù)，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓發(fā)動 機(jī)的兩種基本增壓系統(tǒng)為定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)，排氣管容積大， 管內(nèi)壓力基本保持恒定，掃氣干擾小、泵氣損失少，高速工況性能好；脈沖增壓系統(tǒng)，排氣 管容積小，即能避免掃氣干擾，又能較好地利用排氣脈沖能量，低速工況和加速加載性能 好。理想的情況是發(fā)動機(jī)在低速和加速加載工況運(yùn)行時排氣管容積能變小，實(shí)現(xiàn)脈沖增 壓方式，能充分利用脈沖能量；在發(fā)動機(jī)高速工況運(yùn)行時排氣管容積能變大，實(shí)現(xiàn)定壓增 壓方式，使泵氣損失減少。由此可見，如果一臺發(fā)動機(jī)若同時配備定壓增壓方式與脈沖增 壓方式，高速工況時用定壓增壓系統(tǒng)，低速和瞬態(tài)工況時用脈沖增壓系統(tǒng)，這是較為理想 的，但現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)增壓系統(tǒng)的排氣管容積基本部是不能調(diào)節(jié)的。在已有技術(shù)中，專利號 為ZL200410050996. 3，名稱為一種渦輪增壓柴油機(jī)可變模件式脈沖轉(zhuǎn)換增壓裝置的發(fā)明專 利，提供了一種排氣管容積持續(xù)可變的裝置，是與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)，它通過改變排 氣管容積來實(shí)現(xiàn)高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧，但在低工況時，排氣管容積較小，從排氣支管出來的 排氣撞擊損失較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種排氣管縮口率可變的渦輪增壓系 統(tǒng)。排氣管的縮口率隨發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況的變化而變化，低速工況時排氣管縮口率變小，高 速工況時排氣管縮口率變大，以使發(fā)動機(jī)的各個運(yùn)行工況都能獲得較優(yōu)的性能，并同時滿 足經(jīng)濟(jì)性和動力性方面的要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括排氣支管、排氣管、渦 輪、隔板、隔板軸、隔板旋轉(zhuǎn)把手、排氣支管導(dǎo)流板，排氣支管的進(jìn)口和氣缸頭排氣道相連 接，排氣支管的出口和排氣管相連接，渦輪為單進(jìn)口渦輪，排氣管的出口和渦輪的進(jìn)口相連 接，排氣管管壁由側(cè)面兩塊平板和上下兩塊圓弧板組成，隔板軸一端和隔板旋轉(zhuǎn)把手固為 一體，隔板軸的另一端從排氣管側(cè)壁的一塊平板的上端穿通后垂直穿進(jìn)另一塊平板的凹槽 內(nèi)且與排氣管側(cè)壁光滑緊密接觸；排氣支管導(dǎo)流板為平板，其一端與排氣管上壁面相固接， 且與排氣支管相切，另一端為凹弧形并與隔板軸光滑緊密接觸；隔板為直板或圓弧板，隔板 一端為自由端，另一端和隔板軸固為一體，兩側(cè)端與排氣管的內(nèi)側(cè)壁光滑密封接觸。在本發(fā) 明中，排氣管底部為圓弧狀，這樣可以保證較好的排氣的流動性能。隔板與隔板軸固接為一 體，通過隔板旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)隔板轉(zhuǎn)動，從而可以調(diào)節(jié)排氣管的縮口率。當(dāng)發(fā)動機(jī)在 低速工況運(yùn)行時，旋轉(zhuǎn)隔板使之靠近排氣管底部，這樣排氣管的縮口率就變小了。當(dāng)排氣管的縮口率變小時，泵氣損失增大，渦輪前的可用能也同時增大，進(jìn)氣流量變大，缸內(nèi)燃燒變 好，油耗降低。當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速工況運(yùn)行時，旋轉(zhuǎn)隔板使之遠(yuǎn)離排氣管底部，這樣排氣管的 縮口率就變大了。當(dāng)排氣管的縮口率變大時，泵氣損失減小，油耗降低。本發(fā)明的有益效果不受氣缸數(shù)限制，滿足發(fā)動機(jī)變工況運(yùn)行要求，適用于渦輪 單進(jìn)口且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，使發(fā)動機(jī)在整個負(fù)荷運(yùn)行范圍內(nèi)部可以獲得較優(yōu)的性 能。


圖1是本發(fā)明渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖1中D-D剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施做進(jìn)一步描述。如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明包括排氣支管2、排氣管5、渦輪1、隔板 3、隔板軸4、隔板旋轉(zhuǎn)把手7、排氣支管導(dǎo)流板6，排氣支管2的進(jìn)口和氣缸頭排氣道相連接， 排氣支管2的出口和排氣管5相連接，渦輪1為單進(jìn)口渦輪，排氣管5的出口和渦輪1的進(jìn) 口相連接，排氣管5的管壁由側(cè)面兩塊平板和上下兩塊圓弧板組成，隔板軸4 一端和隔板旋 轉(zhuǎn)把手7固為一體，隔板軸4的另一端從排氣管5側(cè)壁的一塊平板的上端穿通后垂直穿進(jìn) 另一塊平板的凹槽內(nèi)且與排氣管5側(cè)壁光滑緊密接觸；排氣支管導(dǎo)流板6為平板，其一端 與排氣管5上壁面相固接，且與排氣支管2相切，另一端為凹弧形并與隔板軸4光滑緊密接 觸；隔板3為直板或圓弧板，隔板3 —端為自由端，另一端和隔板軸4固為一體，兩側(cè)端與排 氣管5的內(nèi)側(cè)壁光滑密封接觸。在本發(fā)明中，排氣管5底部為圓弧狀，這樣可以保證較好的 排氣的流動性能。隔板3與隔板軸4固接為一體，通過隔板旋轉(zhuǎn)把手7的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)隔板 3的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)排氣管5的縮口率。當(dāng)發(fā)動機(jī)在低速工況運(yùn)行時，旋轉(zhuǎn)隔板3使之靠近 排氣管5底部，這樣排氣管5的縮口率就變小了。當(dāng)排氣管5的縮口率變小時，泵氣損失增 大，渦輪前的可用能也同時增大，進(jìn)氣流量變大，缸內(nèi)燃燒變好，油耗降低。當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速 工況運(yùn)行時，旋轉(zhuǎn)隔板3使之遠(yuǎn)離排氣管5底部，這樣排氣管5的縮口率就變大了。當(dāng)排氣 管5的縮口率變大時，泵氣損失減小，油耗降低。
權(quán)利要求
一種排氣總管縮口率可變的渦輪增壓系統(tǒng)，包括排氣支管(2)、排氣管(5)和渦輪(1)，排氣支管(2)的進(jìn)口和氣缸頭排氣道相連接，排氣支管(2)的出口和排氣管(5)相連接，渦輪(1)為單進(jìn)口渦輪，排氣管(5)的出口和渦輪(1)的進(jìn)口相連接，其特征在于還包括隔板(3)、隔板軸(4)、隔板旋轉(zhuǎn)把手(7)、排氣支管導(dǎo)流板(6)，排氣管(5)的管壁由側(cè)面兩塊平板和上下兩塊圓弧板組成，隔板軸(4)的一端和隔板旋轉(zhuǎn)把手(7)固為一體，隔板軸(4)的另一端從排氣管(5)側(cè)壁的一塊平板的上端穿通后垂直穿進(jìn)另一塊平板的凹槽內(nèi)且與排氣管(5)的側(cè)壁光滑緊密接觸；排氣支管導(dǎo)流板(6)為平板，其一端與排氣管(5)上壁面相固接，且與排氣支管(2)相切，另一端為凹弧形并與隔板軸(4)光滑緊密接觸；隔板(3)為直板或圓弧板，隔板(3)一端為自由端，另一端和隔板軸(4)固為一體，兩側(cè)端與排氣管(5)的內(nèi)側(cè)壁光滑密封接觸。
全文摘要
排氣總管縮口率可變的渦輪增壓系統(tǒng)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括排氣支管、排氣管、渦輪、隔板、排氣支管導(dǎo)流板和隔板軸，隔板軸一端和隔板旋轉(zhuǎn)把手固接，另一端垂直穿過排氣管側(cè)壁與排氣管內(nèi)壁光滑緊密接觸；排氣支管導(dǎo)流板其一端與排氣管上壁面固接，且與排氣支管相切，另一端與隔板軸光滑緊密接觸；隔板一端為自由端，另一端和隔板軸固為一體，兩側(cè)端與排氣管的內(nèi)側(cè)壁光滑密封接觸。通過旋轉(zhuǎn)隔板來調(diào)節(jié)排氣總管的縮口率。當(dāng)發(fā)動機(jī)在低速工況運(yùn)行時，旋轉(zhuǎn)隔板使排氣總管的縮口率變??；當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速工況運(yùn)行時，使排氣總管的縮口率變大。本發(fā)明設(shè)計合理，滿足發(fā)動機(jī)變工況運(yùn)行要求，不受氣缸數(shù)限制，適用于渦輪單進(jìn)口且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號F02B37/22GK101936215SQ20101026717
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉秋穎, 李勝達(dá), 王紹明, 石磊, 鄧康耀 申請人:上海交通大學(xué)