CN101008336A - 一种涡轮增压柴油机可变排气管容积模件式脉冲转换增压装置 - Google Patents
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Abstract
一种涡轮增压柴油机可变排气管容积模件式脉冲转换增压装置，由模件式脉冲转换器模件、副排气管、三通管及二位控制阀组成，模件式脉冲转换器模件由引射器和气缸排气管构成，引射器装在气缸的排气道一侧，上游气缸的气缸排气管构成上游排气管，下游气缸的气缸排气管构成主排气管，上游排气管的下游端与三通管的上游端相联，三通管的两个下游端分别与主排气管和副排气管的上游端相联，三通管的交口处装有一个二位控制阀，主排气管和副排气管的下游端分别与脉冲转换器的两个上游端相联，脉冲转换器的下游端与涡轮的进口相联；脉冲转换器的上游是两根截面收缩管道，下游是等截面混合管。本发明的排气管容积可调，满足柴油机变工况运行的要求，使柴油机在各种工况下运行时，可获得较优的性能，应用不受气缸数的限制。
Description
本申请是原发明专利申请的一件分案申请，原申请日：2004年8月4日，申请号：200410050996.3，发明名称：一种涡轮增压柴油机可变模件式脉冲转换增压装置。
技术领域
本发明属于一种涡轮增压柴油机可变排气管容积模件式脉冲转换增压装置。
背景技术
柴油机是应用最广的一种动力机械，中大功率柴油机大多采用了涡轮增压技术，以提高功率，降低燃油消耗率，但随着增压度的不断提高，部分负荷性能差的问题更为突出。涡轮增压柴油机的两种基本增压系统为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统的结构特点是排气管容积较大，排气管起到稳压的作用，排气压力波动小，通过涡轮的流量稳定，具有涡轮效率高的优点，但排气流动节流损失大，排气脉冲能量几乎完全损失，定压增压系统对于高负荷有利；而脉冲增压系统的排气管容积小，排气压力波动大，排气流动节流损失小，排气的脉冲能量得到部分利用，排气能量利用率高，但由于涡轮脉动进气，造成涡轮效率低些，脉冲增压系统对于低负荷较为有利。由此可见，如果一台柴油机同时配备定压增压系统和脉冲增压系统，高负荷时增压压力较高，启用定压增压系统，低负荷时增压压力较低，启用脉冲增压系统，部分负荷性能就可以得到的改善，这是较为理想的。模件式脉冲转换增压系统综合了定压增压系统和脉冲增压系统的优点，综合性能较好。专利EP0356378A2在排气管内设置了喷管，使平均压力提高了0.1bar左右。在模件式脉冲转换增压系统中，排气管容积对性能影响较大，理想的情况是排气管容积随柴油机运转工况的变化而变化，柴油机的负荷较高时，排气管容积较大，使模件式脉冲转换增压系统更接近于定压增压系统，若柴油机的负荷较低时，排气管容积较小，使该系统更接近于脉冲增压系统。但现有的模件式脉冲转换增压系统的排气管容积不能调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡轮增压柴油机可变排气管容积模件式脉冲转换增压装置，使排气管容积随柴油机运转工况的变化而改变，以获得较优的性能，满足柴油机变工况运行的要求，使涡轮增压柴油机低负荷性能得到改善。
为实现上述发明目的本发明采取的技术方案是：涡轮增压柴油机可变排气管容积模件式脉冲转换增压装置，由模件式脉冲转换器模件、副排气管、三通管及二位控制阀组成，模件式脉冲转换器模件由引射器和气缸排气管构成，引射器装在气缸的排气道一侧，上游气缸的气缸排气管构成上游排气管，下游气缸的气缸排气管构成主排气管，所述上游排气管的下游端与三通管的上游端相联，三通管的两个下游端分别与主排气管和副排气管的上游端相联，三通管的交口处装有一个二位控制阀，主排气管和副排气管的下游端分别与脉冲转换器的两个上游端相联，脉冲转换器的下游端与涡轮的进口相联；脉冲转换器的上游是两根截面收缩管道，下游是等截面混合管。
本发明设计合理，结构简单，排气管容积可调，满足柴油机变工况运行的要求，使柴油机在各种工况下运行时，可获得较优的性能，综合性能相对较优，应用不受气缸数的限制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明由模件式脉冲转换器模件、副排气管4、三通管2及二位控制阀5组成，模件式脉冲转换器模件由引射器6和气缸排气管11构成，引射器6装在气缸7的排气道8一侧，上游气缸的气缸排气管11构成上游排气管1，下游气缸的气缸排气管11构成主排气管3，所述上游排气管1的下游端与三通管2的上游端相联，三通管2的两个下游端分别与主排气管3和副排气管4的上游端相联，三通管2的交口处装有一个二位控制阀5，主排气管3和副排气管4的下游端分别与脉冲转换器9的两个上游端相联，脉冲转换器9的下游端与涡轮10的进口相联；脉冲转换器9的上游是两根截面收缩管道，下游是等截面混合管。从主排气管3和副排气管4来的两股气流首先分别流经截面收缩管道，使其压力下降而速度上升，然后在混合管中混合成一股稳定气流，再经涡轮10做功，以获得高的涡轮效率。当柴油机的负荷较高时，二位控制阀5关闭上游排气管1与主排气管3的通道，上游排气管1内气流流入副排气管4，排气管容积等于主排气管3容积、上游排气管1容积和副排气管4容积之和，这时排气管的容积最大。反之，当柴油机的负荷较低时，二位控制阀5关闭上游排气管1与副排气管4的通道，上游排气管1内气流流入主排气管3，排气管容积等于主排气管3容积和上游排气管1容积之和，这时排气管的容积最小。
Claims (1)
1、一种涡轮增压柴油机可变排气管容积模件式脉冲转换增压装置，由模件式脉冲转换器模件、副排气管，三通管及二位控制阀组成，模件式脉冲转换器模件由引射器和气缸排气管构成，引射器装在气缸的排气道一侧，上游气缸的气缸排气管构成上游排气管，下游气缸的气缸排气管构成主排气管，其特征在于：所述上游排气管(1)的下游端与三通管(2)的上游端相联，三通管(2)的两个下游端分别与主排气管(3)和副排气管(4)的上游端相联，三通管(2)的交口处装有一个二位控制阀(5)，主排气管(3)和副排气管(4)的下游端分别与脉冲转换器(9)的两个上游端相联，脉冲转换器(9)的下游端与涡轮(10)的进口相联；脉冲转换器(9)的上游是两根截面收缩管道，下游是等截面混合管。
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