本發(fā)明屬于柴油機(jī)排氣系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高增壓比渦輪增壓柴油機(jī)用變截面排氣管。

背景技術(shù)：

為了實(shí)現(xiàn)高緊湊的動(dòng)力裝置，高功率密度和小型化成為了軍用柴油機(jī)的主要發(fā)展方向，高增壓技術(shù)是高功率密度柴油機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一，為高增壓柴油機(jī)匹配合適的排氣管可有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

進(jìn)排氣系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，設(shè)計(jì)、匹配結(jié)果直接決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。排氣系統(tǒng)的型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)影響排氣管中的壓力波動(dòng)和排氣能量的傳遞效率，進(jìn)而影響泵氣功、整機(jī)的掃氣量、各氣缸排氣溫度的均勻性及燃油消耗率，所以也決定著整機(jī)的高低工況性能和瞬態(tài)特性等。

根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，目前存在的排氣系統(tǒng)有五種基本型式：定壓系統(tǒng)、脈沖系統(tǒng)、脈沖轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、模件式脈沖轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)(MPC系統(tǒng))和MIXPC系統(tǒng)。定壓系統(tǒng)由于瞬態(tài)特性差在車(chē)用柴油機(jī)上使用較少。脈沖系統(tǒng)和脈沖轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不適合增壓壓比較高的柴油機(jī)，且受氣缸數(shù)的限制較大。MIXPC系統(tǒng)是一種綜合性能較好的排氣系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用較少。目前在高增壓柴油機(jī)上比較常用的是MPC排氣系統(tǒng)，但在某些缸數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)上使用時(shí)存在掃氣干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種高增壓比渦輪增壓柴油機(jī)用變截面排氣管，以解決排氣系統(tǒng)各氣缸的排氣干擾，從而減小各缸進(jìn)氣不均勻性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高增壓比渦輪增壓柴油機(jī)用變截面排氣管，包括排氣總管和排氣歧管，若干所述排氣歧管的一端與排氣總管的一側(cè)相連通，所述排氣總管為一段漸擴(kuò)管，沿氣流流動(dòng)方向排氣總管的橫截面積逐漸擴(kuò)大。

進(jìn)一步的，所述排氣歧管的排氣端與排氣總管之間設(shè)有一定夾角，所述排氣歧管連通排氣總管的排氣端具有一定收縮率，形成排氣歧管縮口。

進(jìn)一步的，所述排氣總管的總?cè)莘e與MPC排氣管相當(dāng)。

進(jìn)一步的，所述排氣總管的排氣端設(shè)有一段等截面直管段。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)本發(fā)明的排氣總管采用了漸擴(kuò)的型式，減小了下游排氣歧管氣流對(duì)上游排氣歧管氣流的影響，可有效減小各缸排氣干擾，從而減小各缸進(jìn)氣不均勻性；

(2)仿真計(jì)算表明，采用漸擴(kuò)式的排氣總管可有效降低缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)，提高充氣效率；

(3)由于排氣總管截面積逐漸擴(kuò)大，具有一定擴(kuò)壓作用，減小了渦輪前的壓力脈動(dòng)，使渦輪前壓力波動(dòng)減小，提高了渦輪效率，同時(shí)排氣總管總?cè)莘e較小，可有效利用排氣能量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)性能；

(4)對(duì)于不同缸數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)具有較好的適應(yīng)性。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-排氣總管，2-排氣歧管，3-排氣歧管縮口，4-渦輪增壓器，5-氣缸，6-等截面直管段。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

實(shí)施例一，如圖1所示，高增壓比渦輪增壓柴油機(jī)用變截面排氣管，包括排氣總管1和排氣歧管2，若干所述排氣歧管2的一端與排氣總管1的一側(cè)相連通，所述排氣總管1為一段漸擴(kuò)管，沿氣流流動(dòng)方向排氣總管1的橫截面積逐漸擴(kuò)大。

所述排氣歧管2的排氣端與排氣總管1之間設(shè)有一定夾角，所述排氣歧管2連通排氣總管1的排氣端具有一定收縮率，形成排氣歧管縮口3。

所述排氣總管1的總?cè)莘e較小，與MPC排氣管相當(dāng)。

所述排氣總管1的平均直徑可初選為氣缸直徑的0.5倍，最終直徑需通過(guò)一維仿真計(jì)算確定，不同用途發(fā)動(dòng)機(jī)各不相同。

所述排氣歧管縮口3的收縮比初選為0.65，最終值需通過(guò)一維仿真計(jì)算確定，不同用途發(fā)動(dòng)機(jī)各不相同。

所述排氣歧管2的排氣端和排氣總管1之間的夾角越小越好，考慮到工藝性，本實(shí)施例選擇角度為30度。

實(shí)施例二，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，只是所述排氣總管1的排氣端設(shè)有一段等截面直管段6，可以起到穩(wěn)壓作用。

實(shí)施例二的排氣總管1的平均直徑可初選為氣缸直徑的0.5倍，最終直徑需通過(guò)一維仿真計(jì)算確定。所述等截面直管段6的長(zhǎng)度優(yōu)選為150mm。

工作過(guò)程中：

氣缸5內(nèi)的廢氣進(jìn)入排氣歧管2經(jīng)排氣歧管縮口3加速后進(jìn)入排氣總管1，再經(jīng)排氣總管1穩(wěn)壓后進(jìn)入渦輪增壓器4。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。