專利名稱：排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(tǒng)。
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。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ZL20102053^37. 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
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(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)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、排氣管、渦輪、排氣管側(cè)壁、排氣管后壁、 第一旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板和彈性部件，第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸分別通過第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管與排氣管相連接，排氣管的出口與渦輪的入口相連接，排氣管側(cè)壁與排氣管后壁固定連接，排氣管為等截面圓管，第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸的兩端均安裝在排氣管側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸均位于排氣管的前端，第一旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)且與第一旋轉(zhuǎn)軸固定相連，第二旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)且與第二旋轉(zhuǎn)軸固定相連，第一旋轉(zhuǎn)板通過彈性部件與第二旋轉(zhuǎn)板相連接。
所述第一旋轉(zhuǎn)軸的軸線與所述第二旋轉(zhuǎn)軸的軸線相互平行，所述彈性部件為彈簧，所述彈性部件的軸線與所述排氣管的軸線垂直且在同一平面上。在本發(fā)明的工作過程中，兩個旋轉(zhuǎn)板都可以在排氣管內(nèi)以旋轉(zhuǎn)軸為軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高速工況時，排氣管內(nèi)排氣壓力較高，第一旋轉(zhuǎn)板帶動第一旋轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)， 第二旋轉(zhuǎn)板帶動第二旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)，排氣管出口面積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況時，排氣管內(nèi)排氣壓力較低，在彈性部件的作用下， 兩個旋轉(zhuǎn)板帶動各自的旋轉(zhuǎn)軸向回旋轉(zhuǎn)，排氣管出口面積相對較小，渦輪前可用能較多，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)。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)不需要專門的排氣管出口面積控制機(jī)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、第一氣缸，2、第二氣缸，3、第三氣缸，4、第一排氣支管，5、第二排氣支管， 6、第三排氣支管，7、排氣管，8、渦輪，9、排氣管側(cè)壁，10、排氣管后壁，11、第一旋轉(zhuǎn)軸，12、第二旋轉(zhuǎn)軸，13、第一旋轉(zhuǎn)板，14、第二旋轉(zhuǎn)板，15、彈性部件。
具體實施例方式下面結(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。實施例如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括包括第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3、 第一排氣支管4、第二排氣支管5、第三排氣支管6、排氣管7、渦輪8、排氣管側(cè)壁9、排氣管后壁10、第一旋轉(zhuǎn)軸11、第二旋轉(zhuǎn)軸12、第一旋轉(zhuǎn)板13、第二旋轉(zhuǎn)板14和彈性部件15，第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3分別通過第一排氣支管4、第二排氣支管5、第三排氣支管 6與排氣管7相連接，排氣管7的出口與渦輪8的入口相連接，排氣管側(cè)壁9與排氣管后壁 10固定連接，排氣管7為等截面圓管，第一旋轉(zhuǎn)軸11和第二旋轉(zhuǎn)軸12的兩端均安裝在排氣管側(cè)壁9上，第一旋轉(zhuǎn)軸11和第二旋轉(zhuǎn)軸12均位于排氣管7的前端，第一旋轉(zhuǎn)板13安裝在排氣管7內(nèi)且與第一旋轉(zhuǎn)軸11固定相連，第二旋轉(zhuǎn)板14安裝在排氣管7內(nèi)且與第二旋轉(zhuǎn)軸12固定相連，第一旋轉(zhuǎn)板13通過彈性部件15與第二旋轉(zhuǎn)板14相連接，第一旋轉(zhuǎn)軸 11的軸線與第二旋轉(zhuǎn)軸12的軸線相互平行，彈性部件15為彈簧，彈性部件15的軸線與排氣管7的軸線垂直且在同一平面上。在本發(fā)明的工作過程中，兩個旋轉(zhuǎn)板都可以在排氣管7內(nèi)以旋轉(zhuǎn)軸為軸線旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高速工況時，排氣管7內(nèi)排氣壓力較高，第一旋轉(zhuǎn)板13帶動第一旋轉(zhuǎn)軸11順時針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板14帶動第二旋轉(zhuǎn)軸12逆時針旋轉(zhuǎn)，排氣管7出口面積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況時，排氣管7內(nèi)排氣壓力較低， 在彈性部件15的作用下，兩個旋轉(zhuǎn)板帶動各自的旋轉(zhuǎn)軸向回旋轉(zhuǎn)，排氣管7出口面積相對較小，渦輪前可用能較多，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)。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況。
權(quán)利要求
1.一種排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(tǒng)，包括第一氣缸(1)、第二氣缸O)、 第三氣缸(3)、第一排氣支管G)、第二排氣支管(5)、第三排氣支管(6)、排氣管(7)、渦輪 (8)、排氣管側(cè)壁(9)和排氣管后壁(10)，第一氣缸(1)、第二氣缸(2)、第三氣紅(3)分別通過第一排氣支管G)、第二排氣支管(5)、第三排氣支管(6)與排氣管(7)相連接，排氣管 (7)的出口與渦輪(8)的入口相連接，排氣管側(cè)壁(9)與排氣管后壁(10)固定連接，排氣管(7)為等截面圓管，其特征在于還包括第一旋轉(zhuǎn)軸(11)、第二旋轉(zhuǎn)軸(12)、第一旋轉(zhuǎn)板 (13)、第二旋轉(zhuǎn)板(14)和彈性部件(15)，第一旋轉(zhuǎn)軸(11)和第二旋轉(zhuǎn)軸(12)的兩端均安裝在排氣管側(cè)壁(9)上，第一旋轉(zhuǎn)軸(11)和第二旋轉(zhuǎn)軸(1 均位于排氣管(7)的前端，第一旋轉(zhuǎn)板(1 安裝在排氣管(7)內(nèi)且與第一旋轉(zhuǎn)軸(11)固定相連，第二旋轉(zhuǎn)板(14)安裝在排氣管(7)內(nèi)且與第二旋轉(zhuǎn)軸(1 固定相連，第一旋轉(zhuǎn)板(1 通過彈性部件(1 與第二旋轉(zhuǎn)板(14)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征是，所述第一旋轉(zhuǎn)軸(11)的軸線與所述第二旋轉(zhuǎn)軸(1 的軸線相互平行，所述彈性部件(1 為彈簧，所述彈性部件(1 的軸線與所述排氣管(7)的軸線垂直且在同一平面上。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的排氣管出口裝有旋轉(zhuǎn)板的渦輪增壓系統(tǒng)，包括氣缸、排氣管、渦輪、旋轉(zhuǎn)板、旋轉(zhuǎn)軸和彈性部件，旋轉(zhuǎn)軸兩端均安裝在排氣管側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)且與旋轉(zhuǎn)軸固定相連，第一旋轉(zhuǎn)板通過彈性部件與第二旋轉(zhuǎn)板相連接。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高速工況時，第一旋轉(zhuǎn)板帶動旋轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板帶動旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)，排氣管出口面積相對較大，泵氣損失較小，發(fā)動機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況時，旋轉(zhuǎn)板帶動旋轉(zhuǎn)軸向回旋轉(zhuǎn)，排氣管出口面積相對較小，渦輪前可用能較多，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)。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)。
文檔編號F02B37/22GK102410078SQ20111038354
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者崔毅, 石磊, 胡志龍, 鄧康耀 申請人:上海交通大學(xué)