鑲嵌式管路連接系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種機(jī)械設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】的鑲嵌式管路連接系統(tǒng)，包括容積腔、旋轉(zhuǎn)體、隔板、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，固定體、旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，排氣管為等截面圓管，第一貫穿管、第二貫穿管均布置在固定體內(nèi)。當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管壓力較高時，旋轉(zhuǎn)體帶動旋轉(zhuǎn)板逆時針旋轉(zhuǎn)，排氣管喉口面積相對較大，發(fā)動機(jī)泵氣損失較?。划?dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管壓力較低時，旋轉(zhuǎn)體帶動旋轉(zhuǎn)板順時針旋轉(zhuǎn)，排氣管喉口面積相對較小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪進(jìn)口有一個且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
【專利說明】鑲嵌式管路連接系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種鑲嵌式管路連接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]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)比較簡單，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(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。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時，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，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，低速工況和瞬態(tài)工況性能較好；但是在高速工況時，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工況的變換而變化，高速工況時使排氣管容積變大，低速工況時使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過改變排氣管的出口面積，也可以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧。在低速工況排氣管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣管出口面積變大，泵氣損失較小，這也是較為理想的。
[0003]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ZL201020532937.0，專利名稱:排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種排氣管出口面積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來控制旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)，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】

[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鑲嵌式管路連接系統(tǒng)，使其排氣管出口面積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡單，不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(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)、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、第一連接管、容積腔、固定體、第一貫穿管、第二貫穿管、第二連接管、隔板、旋轉(zhuǎn)體、第一旋轉(zhuǎn)軸、連接板、旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)軸和鏈條，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)動機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進(jìn)氣口、第二排氣支管的進(jìn)氣口分別與發(fā)動機(jī)的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，固定體、旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，容積腔、固定體、旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為長方形，固定體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面固結(jié)在一起，第一貫穿管、第二貫穿管均布置在固定體內(nèi)，第一貫穿管、第二貫穿管連接在一起，第一貫穿管、第二貫穿管的橫截面均為長方形，第二貫穿管的橫截面面積大于第一貫穿管的橫截面面積，隔板安裝在第二貫穿管內(nèi)并與第二貫穿管的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體的一端伸入第一貫穿管內(nèi)并與第一貫穿管的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體的另一端與隔板固結(jié)在一起，第一連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第一連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)體、連接板、第一連接軸固結(jié)在一起，排氣管為等截面方管，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過排氣管前側(cè)壁后鑲嵌在排氣管的下側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)并與第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端通過鏈條相連接，旋轉(zhuǎn)板為方平板，第一連接管的一端依次穿過容器腔的側(cè)壁、固定體后與第一貫穿管相連通，第一連接管的另一端與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的兩端分別與排氣管、容積腔相連通。
[0006]在本發(fā)明的工作過程中，旋轉(zhuǎn)體可以在容積腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體與第一旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，旋轉(zhuǎn)板與第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體；當(dāng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時，鏈條帶動第二旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板同步同方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力大于排氣管內(nèi)壓力時，隔板上方的第二貫通管內(nèi)壓力也較高，由于第二貫通管的橫截面面積大于第一貫通管的橫截面面積，所以旋轉(zhuǎn)體帶動旋轉(zhuǎn)板逆時針旋轉(zhuǎn)，從而使排氣管的喉口面積變大，發(fā)動機(jī)的泵氣損失較??；當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力小于排氣管內(nèi)壓力時，隔板上方的第二貫通管內(nèi)壓力也較低，旋轉(zhuǎn)體再次帶動旋轉(zhuǎn)板順時針旋轉(zhuǎn)，從而使排氣管的喉口面積變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。
[0007]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)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪進(jìn)口有一個且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的排氣支管出口面積控制機(jī)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4為圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5為本發(fā)明中鏈條連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]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、第一排氣支管，6、第二排氣支管，7、排氣管，8、渦輪，9、渦輪排氣管，10、連接軸，11、連接管，12、容積腔，13、固定體，14、第一貫穿管，15、第二貫穿管，16、第二連接管，17、隔板，18、旋轉(zhuǎn)體，19、第一旋轉(zhuǎn)軸，20、連接板，21、旋轉(zhuǎn)板，22、第二旋轉(zhuǎn)軸，23、鏈條。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實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施例。
[0015]實施例[0016]如圖1至圖5所示，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管1、壓氣機(jī)2、發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3、發(fā)動機(jī)4、第一排氣支管5、第二排氣支管6、排氣管7、渦輪8、渦輪排氣管9、連接軸10、連接管11、容積腔12、固定體13、第一貫穿管14、第二貫穿管15、第二連接管16、隔板17、旋轉(zhuǎn)體18、第一旋轉(zhuǎn)軸19、連接板20、旋轉(zhuǎn)板21、第二旋轉(zhuǎn)軸22和鏈條23，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的排氣口相連接，第一排氣支管5的進(jìn)氣口、第二排氣支管6的進(jìn)氣口分別與發(fā)動機(jī)4的排氣道相連接，第一排氣支管5的出氣口、第二排氣支管6的出氣口均與排氣管7相連接，渦輪8的進(jìn)出氣口分別與排氣管7的出氣口、渦輪排氣管9的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)2與渦輪8通過連接軸10同軸相連，容積腔12的縱截面為圓環(huán)狀，固定體13、旋轉(zhuǎn)體18的縱截面均為圓弧狀，容積腔12、固定體13、旋轉(zhuǎn)體18的橫截面均為長方形，固定體13安裝在容積腔12內(nèi)并與容積腔12的內(nèi)壁面固結(jié)在一起，第一貫穿管14、第二貫穿管15均布置在固定體13內(nèi)，第一貫穿管14、第二貫穿管15連接在一起，第一貫穿管14、第二貫穿管15的橫截面均為長方形，第二貫穿管15的橫截面面積大于第一貫穿管14的橫截面面積，隔板17安裝在第二貫穿管15內(nèi)并與第二貫穿管15的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體18的一端伸入第一貫穿管14內(nèi)并與第一貫穿管14的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體18的另一端與隔板17固結(jié)在一起，第一連接軸19的軸線與容積腔12的軸線重合，第一連接軸19的一端穿過容積腔12后鑲嵌在容積腔12的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)體18、連接板20、第一連接軸19固結(jié)在一起，排氣管7為等截面方管，第二旋轉(zhuǎn)軸22的一端穿過排氣管7前側(cè)壁后鑲嵌在排氣管7的下側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板21安裝在排氣管7內(nèi)并與第二旋轉(zhuǎn)軸22固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸19的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸22的另一端通過鏈條23相連接，旋轉(zhuǎn)板21為方平板，第一連接管11的一端依次穿過容器腔12的側(cè)壁、固定體13后與第一貫穿管14相連通，第一連接管11的另一端與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3相連通，第二連接管16的兩端分別與排氣管7、容積腔12相連通。
[0017]在本發(fā)明的工作過程中，旋轉(zhuǎn)體18可以在容積腔12內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體18與第一旋轉(zhuǎn)軸19固結(jié)為一體，旋轉(zhuǎn)板21與第二旋轉(zhuǎn)軸22固結(jié)為一體；當(dāng)旋轉(zhuǎn)體18旋轉(zhuǎn)時，鏈條23帶動第二旋轉(zhuǎn)軸22、旋轉(zhuǎn)板21同步同方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓力大于排氣管7內(nèi)壓力時，隔板17上方的第二貫通管15內(nèi)壓力也較高，由于第二貫通管15的橫截面面積大于第一貫通管14的橫截面面積，所以旋轉(zhuǎn)體18帶動旋轉(zhuǎn)板21逆時針旋轉(zhuǎn)，從而使排氣管7的喉口面積變大，發(fā)動機(jī)的泵氣損失較小；當(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓力小于排氣管7內(nèi)壓力時，隔板17上方的第二貫通管15內(nèi)壓力也較低，旋轉(zhuǎn)體18再次帶動旋轉(zhuǎn)板21順時針旋轉(zhuǎn)，從而使排氣管7的喉口面積變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。
【權(quán)利要求】
1.一種鑲嵌式管路連接系統(tǒng)，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)、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管和連接軸，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)動機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進(jìn)氣口、第二排氣支管的進(jìn)氣口分別與發(fā)動機(jī)的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，其特征在于，還包括第一連接管、容積腔、固定體、第一貫穿管、第二貫穿管、第二連接管、隔板、旋轉(zhuǎn)體、第一旋轉(zhuǎn)軸、連接板、旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)軸和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，固定體、旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，容積腔、固定體、旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為長方形，固定體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面固結(jié)在一起，第一貫穿管、第二貫穿管均布置在固定體內(nèi)，第一貫穿管、第二貫穿管連接在一起，第一貫穿管、第二貫穿管的橫截面均為長方形，第二貫穿管的橫截面面積大于第一貫穿管的橫截面面積，隔板安裝在第二貫穿管內(nèi)并與第二貫穿管的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體的一端伸入第一貫穿管內(nèi)并與第一貫穿管的壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體的另一端與隔板固結(jié)在一起，第一連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第一連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)體、連接板、第一連接軸固結(jié)在一起，排氣管為等截面方管，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過排氣管前側(cè)壁后鑲嵌在排氣管的下側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)并與第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端通過鏈條相連接，旋轉(zhuǎn)板為方平板，第一連接管的一端依次穿過容器腔的側(cè)壁、固定體后與第一貫穿管相連通，第一連接管的另一端與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的兩端分別與排氣管、容積腔相連通。
【文檔編號】F02B37/22GK103573392SQ201310476284
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】董廣明 申請人:上海交通大學(xué)