一種模件式分流歧管強(qiáng)化掃氣渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓排氣機(jī)構(gòu)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種模件式分流歧管強(qiáng)化掃氣渦輪增壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性和排放性能要求越來(lái)越高，采用增壓技術(shù)是一種提高柴油機(jī)功率、降低燃油消耗率和降低排放行之有效的方法。目前大、中功率的柴油機(jī)多采用渦輪增壓技術(shù)，為了提高柴油機(jī)熱效率，降低柴油機(jī)排放，降低單位功率生產(chǎn)成本，柴油機(jī)的功率密度和增壓度越來(lái)越高，這對(duì)增壓系統(tǒng)的可靠性、瞬態(tài)響應(yīng)性和掃氣均勻性提出了更高要求。全工況性能好、廢氣能量利用率高、掃氣順暢、瞬態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單是目前柴油機(jī)排氣管系優(yōu)化設(shè)計(jì)的綜合指標(biāo)。
[0003]目前為止，研宄者發(fā)展出七種增壓系統(tǒng)形式:定壓增壓系統(tǒng)、脈沖增壓系統(tǒng)、脈沖轉(zhuǎn)換器增壓系統(tǒng)、模件式脈沖增壓系統(tǒng)、混合式脈沖轉(zhuǎn)換器增壓系統(tǒng)、模件式多功能脈沖轉(zhuǎn)換渦輪增壓系統(tǒng)和可變排氣管系統(tǒng)。
[0004]定壓系統(tǒng)掃氣干擾小，泵氣功損失小，但排氣脈沖能量利用率低、低工況性能較差；脈沖系統(tǒng)能夠較好的避免掃氣干擾，排氣脈沖能量利用率高，掃氣均勻性好，低工況性能佳，但渦輪有多個(gè)進(jìn)口，渦輪增壓器效率低，不宜在缸數(shù)較多的柴油機(jī)上使用，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜；與脈沖系統(tǒng)相比脈沖轉(zhuǎn)換器增壓系統(tǒng)渦輪入口少、渦輪效率高，但脈沖轉(zhuǎn)換器的縮口增加了氣流阻力；模件式脈沖增壓系統(tǒng)排氣管系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)，能較好的利用排氣脈沖能量，渦輪效率較高，但該系統(tǒng)降低掃氣干擾的性能較差。
[0005]在現(xiàn)有的技術(shù)中，實(shí)用新型專(zhuān)利97242566.7公開(kāi)的混合式脈沖轉(zhuǎn)換器增壓系統(tǒng)，可較好地利用排氣脈沖能量，瞬態(tài)特性較好，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，降低掃氣干擾的性能較好，但這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)隨著柴油機(jī)缸數(shù)的增加而急劇復(fù)雜化，其適用范圍有限。發(fā)明專(zhuān)利200810203029.4公開(kāi)了的模件式多功能脈沖轉(zhuǎn)換渦輪增壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但拱形截面的排氣支管延伸段靠近排氣管軸線(xiàn)，導(dǎo)致管內(nèi)流動(dòng)損失較大，而且該系統(tǒng)降低掃氣干擾的能力有限。發(fā)明專(zhuān)利200810203054.2、發(fā)明專(zhuān)利200810203055.7和發(fā)明專(zhuān)利200920210502.1提出的可變排氣管系統(tǒng)方案，通過(guò)控制閥門(mén)使渦輪增壓系統(tǒng)在脈沖增壓和定壓增壓(或準(zhǔn)定壓增壓)之間切換，可兼顧高低工況的要求，但對(duì)降低掃氣干擾沒(méi)有明顯的作用，且這類(lèi)系統(tǒng)需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)確定切換邊界，增加了系統(tǒng)復(fù)雜程度，降低了可靠性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種降低排氣管內(nèi)的掃氣干擾，降低排氣系統(tǒng)阻力，充分利用排氣脈沖能量，從而提高能量傳遞效率的模件式分流歧管強(qiáng)化掃氣渦輪增壓系統(tǒng)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種模件式分流歧管強(qiáng)化掃氣渦輪增壓系統(tǒng)，包括混合器、兩個(gè)左通式排氣管段和兩個(gè)右通式排氣管段，所述的混合器、左通式排氣管段、右通式排氣管段、右通式排氣管段和左通式排氣管段依次連接。
[0009]其中，混合器、左通式排氣管段、右通式排氣管段、右通式排氣管段和左通式排氣管段依次連接，使得左通式排氣管段、右通式排氣管段和混合器組合形成二級(jí)排氣管系。依據(jù)發(fā)火順序，將氣缸分為兩組，一組用左通式排氣管段，另一組用右通式排氣管段，混合器的出口與渦輪入口相連。
[0010]作為優(yōu)選，所述的左通式排氣管段由主排氣支管段、次級(jí)排氣支管段、主排氣管段、次級(jí)排氣管左管段與次級(jí)排氣管右管段固結(jié)為一體構(gòu)成，主排氣支管段連接主排氣管段，次級(jí)排氣支管段的出口連接次級(jí)排氣管左管段，次級(jí)排氣支管段的入口連接氣缸的排氣出口，次級(jí)排氣支管段的軸線(xiàn)與所在氣缸的主排氣支管段的軸線(xiàn)方向一致。在掃氣階段，氣缸排氣流量小，排氣門(mén)壓力低，主排氣管段內(nèi)壓力較高，渦輪入口處是一個(gè)低壓區(qū)，排氣通過(guò)次級(jí)排氣管左管段和次級(jí)排氣管右管段流到混合器，次級(jí)排氣管左管段和次級(jí)排氣管右管段對(duì)氣缸的掃氣起到隔離作用，降低掃氣干擾；排氣門(mén)開(kāi)度較大時(shí)，主排氣支管段內(nèi)壓力較高，次級(jí)排氣支管段的入口截面積相對(duì)較小，節(jié)流效應(yīng)明顯，排氣主要經(jīng)由主排氣管段流入渦輪增壓器，主排氣管段內(nèi)腔光滑，能降低流動(dòng)損失，能夠充分利用排氣脈沖的能量，提高了能量傳遞效率。
[0011]作為優(yōu)選，所述的右通式排氣管段由主排氣支管段、次級(jí)排氣支管段、主排氣管段、次級(jí)排氣管右管段與次級(jí)排氣管左管段固結(jié)為一體構(gòu)成，主排氣支管段連接主排氣管段，次級(jí)排氣支管段的出口連接次級(jí)排氣管右管段，次級(jí)排氣支管段的入口連接氣缸的排氣出口，次級(jí)排氣支管段的軸線(xiàn)與所在氣缸的主排氣支管段的軸線(xiàn)方向一致。在掃氣階段，氣缸排氣流量小，排氣門(mén)壓力低，主排氣管段內(nèi)壓力較高，渦輪入口處是一個(gè)低壓區(qū)，排氣通過(guò)次級(jí)排氣管左管段和次級(jí)排氣管右管段流到混合器，次級(jí)排氣管左管段和次級(jí)排氣管右管段對(duì)氣缸的掃氣起到隔離作用，降低掃氣干擾；排氣門(mén)開(kāi)度較大時(shí)，主排氣支管段內(nèi)壓力較高，次級(jí)排氣支管段的入口截面積相對(duì)較小，節(jié)流效應(yīng)明顯，排氣主要經(jīng)由主排氣管段流入渦輪增壓器，主排氣管段內(nèi)腔光滑，能降低流動(dòng)損失，能夠充分利用排氣脈沖的能量，提高了能量傳遞效率。
[0012]作為優(yōu)選，所述主排氣支管段的入口到次級(jí)排氣支管段的入口的距離為10?20mmo
[0013]作為優(yōu)選，所述主排氣支管段的入口與次級(jí)排氣支管段的入口的截面積比為8: 1，主排氣支管段的出口與次級(jí)排氣支管段的出口的截面積比為16: 1，次級(jí)排氣管左管段或次級(jí)排氣管右管段的出口與主排氣管段出口的截面積比為8: I。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:能有效降低排氣管內(nèi)的掃氣干擾，降低排氣系統(tǒng)阻力，可充分利用排氣脈沖能量，從而提高能量傳遞效率；并且結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，可系列化模件式生產(chǎn)，便于組合安裝，適用于各種缸數(shù)、各種增壓度的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是左通式排氣管段的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是圖2的正視圖；
[0018]圖4是沿圖3中AA線(xiàn)的剖視圖；
[0019]圖5是沿圖3中BB線(xiàn)的剖視圖；
[0020]圖6是右通式排氣管段的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7是圖6的正視圖；
[0022]圖8是沿圖7中CC線(xiàn)的剖視圖；
[0023]圖9是沿圖7中DD線(xiàn)的剖視圖。
[0024]圖中:1.混合器，2.左通式排氣管段，3.右通式排氣管段，4.主排氣管段，5.次級(jí)排氣管左管段，6.次級(jí)排氣管右管段，7.主排氣支管段，8.次級(jí)排氣支管段。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0026]如圖1所述的實(shí)施例中，一種模件式分流歧管強(qiáng)化掃氣渦