專利名稱：內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是ー種內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置。
背景技術(shù)：
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木，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)，各缸共用ー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)壓カ基本上保持恒定，壓カ大小僅與發(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(jì)。定壓增壓系統(tǒng)在高速エ況吋，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；但是在低速エ況時，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，低速エ況和瞬態(tài)エ況性能較好；但是在高速エ況時，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發(fā)動機(jī)的排氣管容積可以隨著エ況的變換而變化，高速エ況時使排氣管容積變大，低速エ況時使排氣管容積變小，這是較為理想的。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ZL200410050996.，專利名稱ー種渦輪增壓柴油機(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)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速エ況；但是其排氣管容積的變化是通過移動桿的上下移動來實(shí)現(xiàn)的，這就需要增加ー套專門的控制機(jī)構(gòu)來控制移動桿的移動，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)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了ー種內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置，使其排氣管容積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速エ況，而且結(jié)構(gòu)簡単，不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管、壓氣機(jī)、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動機(jī)、排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、第一連接管、第二連接管、容積腔、容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面、彈簧、移動體、移動板和第三連接管，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣ロ與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ相連接，發(fā)動機(jī)的各缸排氣出口分別通過排氣支管與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣ロ分別與排氣管的出氣ロ、渦輪排氣管的進(jìn)氣ロ相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸相連接，容積腔的橫截面為長方形，容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面固接為一體，第一連接管的兩端分別與排氣管的尾部、容積腔左壁面相連通，第ニ連接管的兩端分別與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管、容積腔左壁面相連通，第三連接管的兩端分別與排氣管、容積腔右壁面相連通，移動板安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，移動體的一端伸入第一連接管內(nèi)，移動體的另一端與移動板的左壁面固接為一體，移動板的左壁面通過彈簧與容積腔左壁面相連接。第一連接管為圓管，移動體為圓柱。在本發(fā)明中，移動體與移動板二者固接為一體，可以同時移動。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速エ況時，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓カ較低，移動板左側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ也較低，在彈簧的拉伸作用下，移動板向左移動并推動移動體也向左移動，從而使渦輪前排氣所占的容積較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓カ較大，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高速エ況吋，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓カ較高，移動板左側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ也較高，移動板向右移動并拉伸彈簧，移動體也跟著向右移動，從而使渦輪前排氣 所占的容積較大，泵氣損失較小，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。通過第三連接管，把排氣管內(nèi)的排氣引入到移動板右側(cè)的容積腔內(nèi)，在高速エ況時，可以防止移動體過多的向右移動，從而防止發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的氣體進(jìn)入排氣管內(nèi)。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)簡單，既能兼顧發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速エ況，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I為本發(fā)明內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、壓氣機(jī)進(jìn)氣管,2、壓氣機(jī),3、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管,4、發(fā)動機(jī),5、排氣支管,6、排氣管，7、渦輪，8、渦輪排氣管，9、連接軸，10、第一連接管，11、第二連接管，12、容積腔，13、容積腔上壁面，14、容積腔下壁面，15、容積腔左壁面，16、容積腔右壁面，17、容積腔前壁面，18、容積腔后壁面，19、彈簧，20、移動體，21、移動板，22、第三連接管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，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I、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管I、壓氣機(jī)2、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3、發(fā)動機(jī)4、排氣支管5、排氣管6、渦輪7、渦輪排氣管8、連接軸9、第一連接管10、第二連接管11、容積腔12、容積腔上壁面13、容積腔下壁面14、容積腔左壁面15、容積腔右壁面16、容積腔前壁面17、容積腔后壁面18、彈簧19、移動體20、移動板21和第三連接管22，壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管I的出氣ロ、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動機(jī)4的進(jìn)氣ロ與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3的出氣ロ相連接，發(fā)動機(jī)4的各缸排氣出口分別通過排氣支管5與排氣管6相連接，渦輪7的進(jìn)出氣ロ分別與排氣管6的出氣ロ、渦輪排氣管8的進(jìn)氣ロ相連接，壓氣機(jī)2與渦輪7通過連接軸9相連接，容積腔12的橫截面為長方形，容積腔上壁面13、容積腔下壁面14、容積腔左壁面15、容積腔右壁面16、容積腔前壁面17、容積腔后壁面18固接為一體，第一連接管10的兩端分別與排氣管6的尾部、容積腔左壁面15相連通，第二連接管11的兩端分別與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3、容積腔左壁面15相連通，第三連接管22的兩端分別與排氣管6、容積腔右壁面16相連通，移動板21安裝在容積腔12內(nèi)并與容積腔12的內(nèi)壁面密封接觸，移動體20的一端伸入第一連接管10內(nèi)，移動體20的另一端與移動板21的左壁面固接為一體，移動板21的左壁面通過彈簧19與容積腔左壁面15相連接，第一連接管10為圓管，移動體20為圓柱。在本發(fā)明中，移動體20與移動板21 二者固接為一體，可以同時移動。當(dāng)發(fā)動機(jī)4處于低速エ況時，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較低，移動板21左側(cè)的容積腔12內(nèi)壓カ也較低，在彈簧19的拉伸作用下，移動板21向左移動并推動移動體20也向左移動，從而使渦輪7前排氣所占的容積較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力較大，發(fā)動機(jī)4整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機(jī)4處于高速エ況吋，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較高，移動板21左側(cè)的容積腔12內(nèi)壓カ也較高，移動板21向右移動并拉伸彈簧19， 移動體20也跟著向右移動，從而使渦輪前排氣所占的容積較大，泵氣損失較小，發(fā)動機(jī)4整機(jī)性能較優(yōu)。通過第三連接管22，把排氣管6內(nèi)的排氣引入到移動板21右側(cè)的容積腔12內(nèi)，在高速エ況時，可以防止移動體20過多的向右移動，從而防止發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)的氣體進(jìn)入排氣管6內(nèi)。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動機(jī)4的高低轉(zhuǎn)速エ況。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置，包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)、壓氣機(jī)(2)、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管(3)、發(fā)動機(jī)(4)、排氣支管(5)、排氣管(6)、渦輪(7)、渦輪排氣管(8)和連接軸(9)，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)動機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動機(jī)(4)的進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管(3 )的出氣口相連接，發(fā)動機(jī)(4)的各缸排氣出口分別通過排氣支管(5)與排氣管(6)相連接，渦輪(7)的進(jìn)出氣口分別與排氣管(6)的出氣口、渦輪排氣管(8)的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)(2)與渦輪(7)通過連接軸(9)相連接，其特征在于還包括第一連接管(10)、第二連接管(11)、容積腔(12)、容積腔上壁面(13)、容積腔下壁面(14)、容積腔左壁面(15)、容積腔右壁面(16)、容積腔前壁面(17)、容積腔后壁面(18)、彈簧(19)、移動體(20)、移動板(21)和第三連接管(22)，容積腔(12)的橫截面為長方形，容積腔上壁面(13)、容積腔下壁面(14)、容積腔左壁面(15)、容積腔右壁面(16)、容積腔前壁面(17)、容積腔后壁面(18)固接為一體，第一連接管(10)的兩端分別與排氣管(6)的尾部、容積腔左壁面(15)相連通，第二連接管(11)的兩端分別與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管(3)、容積腔左壁面(15)相連通，第三連接管(22)的兩端分別與排氣管(6)、容積腔右壁面(16)相連通，移動板(21)安裝在容積腔(12)內(nèi)并與容積腔(12)的內(nèi)壁面密封接觸，移動體(20)的一端 伸入第一連接管(10)內(nèi)，移動體(20)的另一端與移動板(21)的左壁面固接為一體,移動板(21)的左壁面通過彈簧(19)與容積腔左壁面(15)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置，其特征是所述第一連接管(10)為圓管，移動體(20)為圓柱。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)部帶有彈簧的容積腔裝置，包括進(jìn)氣管、壓氣機(jī)、發(fā)動機(jī)、排氣管、渦輪、容積腔、連接管、移動體、移動板和彈簧，移動體的一端伸入第一連接管內(nèi)，移動體的另一端與移動板的左壁面固接為一體，移動板的左壁面通過彈簧與容積腔左壁面相連接。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況時，移動板向著靠近容積腔左壁面的方向移動，排氣管容積相對較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高速工況時，移動板向著靠近容積腔右壁面的方向移動，排氣管容積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪單入口的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號F02B27/06GK102767419SQ20121022843
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者劉銳, 張志誼, 楊長久, 王劍, 胡夢莎, 覃文源 申請人:上海交通大學(xué)