專利名稱：利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的排氣再循環(huán)系統(tǒng)，特別是一種帶有渦輪增 壓器的利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物是造成大氣污染的一個(gè)主要來源，隨著環(huán)境保護(hù)問題的重要 性日趨增加，降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物這一目標(biāo)成為當(dāng)今世界上發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方 向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升，國際油價(jià)居高不下，柴油車的經(jīng)濟(jì)性日漸突出， 這使得柴油機(jī)在車用動(dòng)力中占據(jù)著越來越重要的地位。所以開展柴油機(jī)有害排放物控制方 法的研究，是從事柴油機(jī)設(shè)計(jì)者的首要任務(wù)。排氣再循環(huán)系統(tǒng)是將柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣的一 小部分再送回氣缸。再循環(huán)排氣由于具有惰性將會(huì)延緩燃燒過程，也就是說燃燒速度將會(huì) 放慢從而導(dǎo)致燃燒室中的壓力形成過程放慢，這就是氮氧化合物會(huì)減少的主要原因。另外， 提高排氣再循環(huán)率會(huì)使總的排氣流量減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會(huì)相對(duì)減 少。在中低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要較大的排氣再循環(huán)率，以降低排溫，減小污染；在高速工況 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要較小的排氣再循環(huán)率，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。[0003]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號(hào)ZL200410063439. 5，專利名稱電 子式排氣再循環(huán)氣體控制裝置，該專利技術(shù)提供了一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率的裝置， 能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的中高轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣再循環(huán)率的的變化是通過專門的控制結(jié) 構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，從而使控制系統(tǒng)變的比較復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用排氣作為氣源的氣體循環(huán) 裝置，使其排氣再循環(huán)率可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡 單，不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管、壓氣 機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、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、移動(dòng)體、彈 性部件、第一連接管、第二連接管、第三連接管、貫穿管和第四連接管，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣口分 別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)出氣口分別與發(fā) 動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的進(jìn)氣口相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)通過連接軸與渦輪相連接，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、 容積腔后壁面固結(jié)為一體，第一連接管的兩端分別與容積腔左壁面、第四連接管的一端相 連通，第四連接管的另一端與壓氣機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 管、容積腔右壁面相連通，第三連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔下壁面相連通， 移動(dòng)體安裝容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動(dòng)體的左右兩壁面，彈性部件的兩端分別與移動(dòng)體的上壁面、容積腔上壁面相連接。[0006]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型中，彈性部件為彈簧，第一連接管、第二連接管、貫穿管均 為直圓管且內(nèi)徑相同，第一連接管的軸線與第二連接管的軸線重合，第一連接管的軸線與 貫穿管的軸線在同一平面上。[0007]在本實(shí)用新型的工作過程中，移動(dòng)體可以在容積腔內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中 低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)壓力較低，移動(dòng)體下方的容積腔內(nèi)壓力也較低，在彈性部件的 彈性作用下移動(dòng)體向下移動(dòng)，從而使第一連接管通過貫穿管與第二連接管相連通，排氣再 循環(huán)率增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸排溫降低，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排 氣管內(nèi)壓力較高，移動(dòng)體下方的容積腔內(nèi)壓力也較高，移動(dòng)體在克服彈性部件的彈性力后 向上移動(dòng)并壓縮彈性部件，從而使第一連接管與第二連接管相隔斷，排氣再循環(huán)率減小，發(fā) 動(dòng)機(jī)動(dòng)力性較好，整機(jī)性能較優(yōu)。[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡 單，適用于帶有渦輪增壓器的排氣再循環(huán)系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)速工況，又能使排 氣再循環(huán)系統(tǒng)不需要專門的排氣再循環(huán)率控制機(jī)構(gòu)。


[0009]圖1為本實(shí)用新型利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；[0011]其中1、壓氣機(jī)進(jìn)氣管,2、壓氣機(jī),3、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管,4、發(fā)動(dòng)機(jī),5、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管， 6、渦輪，7、渦輪排氣管，8、連接軸，9、容積腔，10、容積腔上壁面，11、容積腔下壁面，12、容積 腔左壁面，13、容積腔右壁面，14、容積腔前壁面，15、容積腔后壁面，16、移動(dòng)體，17、彈性部 件，18、第一連接管，19、第二連接管，20、第三連接管，21、貫穿管，22、第四連接管。
具體實(shí)施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(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，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下 述的實(shí)施例。[0013]實(shí)施例[0014]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管1、壓氣機(jī)2、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3、 發(fā)動(dòng)機(jī)4、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、渦輪6、渦輪排氣管7、連接軸8、容積腔9、容積腔上壁面10、容積 腔下壁面11、容積腔左壁面12、容積腔右壁面13、容積腔前壁面14、容積腔后壁面15、移動(dòng) 體16、彈性部件17、第一連接管18、第二連接管19、第三連接管20、貫穿管21和第四連接 管22，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(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣口相 連接，發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的進(jìn)氣口相連 接，渦輪6的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的出氣口、渦輪排氣管7的進(jìn)氣口相連接，壓 氣機(jī)2通過連接軸8與渦輪6相連接，容積腔9的橫截面為長方形，容積腔上壁面10、容積 腔下壁面11、容積腔左壁面12、容積腔右壁面13、容積腔前壁面14、容積腔后壁面15固結(jié) 為一體，第一連接管18的兩端分別與容積腔左壁面12、第四連接管22的一端相連通，第四 連接管22的另一端與壓氣機(jī)進(jìn)氣管I相連通，第二連接管19的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、容積腔右壁面13相連通，第三連接管20的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、容積腔下壁面11 相連通，移動(dòng)體16安裝容積腔9內(nèi)并與容積腔9的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管21貫穿移動(dòng)體 16的左右兩壁面，彈性部件17的兩端分別與移動(dòng)體16的上壁面、容積腔上壁面10相連接， 彈性部件17為彈簧，第一連接管18、第二連接管19、貫穿管21均為直圓管且內(nèi)徑相同，第 一連接管18的軸線與第二連接管19的軸線重合，第一連接管18的軸線與貫穿管21的軸 線在同一平面上。[0015]在本實(shí)用新型的工作過程中，移動(dòng)體16可以在容積腔9內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)4 處于中低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5內(nèi)壓力較低，移動(dòng)體16下方的容積腔內(nèi)壓力也較低，在 彈性部件17的彈性作用下移動(dòng)體16向下移動(dòng)，從而使第一連接管18通過貫穿管21與第 二連接管19相連通，排氣再循環(huán)率增大，發(fā)動(dòng)機(jī)4的各缸排溫降低，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)處于高速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5內(nèi)壓力較高，移動(dòng)體16下方的容積腔內(nèi)壓力也較高，移 動(dòng)體16在克服彈性部件17的彈性力后向上移動(dòng)并壓縮彈性部件17，從而使第一連接管18 與第二連接管19相隔斷，排氣再循環(huán)率減小，發(fā)動(dòng)機(jī)4的動(dòng)力性較好，整機(jī)性能較優(yōu)。因此， 本實(shí)用新型可以較好的兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)4的各個(gè)轉(zhuǎn)速工況。
權(quán)利要求1.一種利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置，包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)、壓氣機(jī)(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、發(fā)動(dòng)機(jī)(4)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、渦輪(6)、渦輪排氣管(7)和連接軸(8)，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(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣口相連接， 發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的進(jìn)氣口相連接，渦輪(6)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的出氣口、渦輪排氣管(7)的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)(2)通過連接軸(8)與渦輪(6)相連接，其特征在于還包括容積腔(9)、容積腔上壁面(10)、容積腔下壁面(11)、容積腔左壁面(12)、容積腔右壁面(13)、容積腔前壁面 (14)、容積腔后壁面(15)、移動(dòng)體(16)、彈性部件(17)、第一連接管(18)、第二連接管(19)、 第三連接管(20)、貫穿管(21)和第四連接管(22)，容積腔(9)的橫截面為長方形，容積腔上壁面(10)、容積腔下壁面(11)、容積腔左壁面(12)、容積腔右壁面(13)、容積腔前壁面 (14)、容積腔后壁面(15)固結(jié)為一體，第一連接管(18)的兩端分別與容積腔左壁面(12)、 第四連接管(22)的一端相連通，第四連接管(22)的另一端與壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)相連通， 第二連接管(19)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、容積腔右壁面(13)相連通，第三連接管(20)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、容積腔下壁面(11)相連通，移動(dòng)體(16)安裝容積腔 (9)內(nèi)并與容積腔(9)的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管(21)貫穿移動(dòng)體(16)的左右兩壁面，彈性部件(17)的兩端分別與移動(dòng)體(16)的上壁面、容積腔上壁面(10)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置，其特征是所述彈性部件 (17)為彈簧，所述第一連接管(18)、第二連接管(19)、貫穿管(21)均為直圓管且內(nèi)徑相同， 第一連接管(18)的軸線與第二連接管(19)的軸線重合，第一連接管(18)的軸線與貫穿管(21)的軸線在同一平面上。
專利摘要一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的利用排氣作為氣源的氣體循環(huán)裝置，包括進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管、壓氣機(jī)、渦輪、連接管、容積腔、移動(dòng)體和彈性部件，連接管與容積腔壁面相連通，移動(dòng)體安裝容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動(dòng)體的左右兩壁面，彈性部件的兩端分別與移動(dòng)體的上壁面、容積腔上壁面相連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中低速工況時(shí)，移動(dòng)體在容積腔內(nèi)向下移動(dòng)，排氣再循環(huán)率較大，發(fā)動(dòng)機(jī)各缸排溫較低，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，移動(dòng)體在容積腔內(nèi)向上移動(dòng)，排氣再循環(huán)率較小，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性較好，整機(jī)性能較優(yōu)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于帶有渦輪增壓器的排氣再循環(huán)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02D21/08GK202832774SQ20122035840
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者劉仲先, 鄧德衡, 陳志鋒 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)