CN102410076B - 排气管内装有移动部件的涡轮增压系统 - Google Patents

排气管内装有移动部件的涡轮增压系统 Download PDF

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Abstract

一种内燃机技术领域的排气管内装有移动部件的涡轮增压系统，包括：气缸、排气管、涡轮、挡板、移动部件和弹性部件，移动部件和移动部件后壁均安装在排气管内，移动部件后壁通过弹性部件与排气管后壁相连接。当发动机处于低速工况时，移动部件和移动部件后壁一起向着远离排气管后壁的方向移动，排气管内排气所占容积相对较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较高，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，移动部件和移动部件后壁一起向着靠近排气管后壁的方向移动，排气管内排气所占容积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优。本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进口有一个且涡轮侧置的涡轮增压系统。

Description

排气管内装有移动部件的涡轮增压系统
技术领域
本发明涉及的是一种内燃机领域的涡轮增压系统，特别是一种排气管内装有移动部件的涡轮增压系统。
背景技术
随着社会的发展和环保要求的提高，发动机增压技术的应用越来越广泛，中大功率的发动机大都采用涡轮增压技术，以提高功率和降低燃油消耗率。涡轮增压系统的两种基本型式为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统，各缸共用一根容积较大的排气管，排气管系结构比较简单，排气管内压力基本上保持恒定，压力大小仅与发动机的负荷和转速有关，不同缸数柴油机的增压系统可以进行统一设计。定压增压系统在高速工况时，泵气损失较小，涡轮效率较高，性能较优；但是在低速工况时，不能充分利用排气脉冲能量。脉冲增压系统，依据各缸发火顺序，将排气不发生干扰的两个气缸或三个气缸和同一根排气管相连接，排气管系管径较小，排气脉冲能量可以充分利用，低速工况和瞬态工况性能较好；但是在高速工况时，泵气损失较大。由此可见，如果一台发动机的排气管内排气所占容积可以随着工况的变换而变化，高速工况时使排气管内排气所占容积变大，低速工况时使排气管内排气所占容积变小，这是较为理想的。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410050996.，专利名称：一种涡轮增压柴油机可变模件式脉冲转换增压装置，该专利技术提供了一种排气管内排气所占容积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其排气管内排气所占容积的变化是通过移动杆的上下移动来实现的，这就需要增加一套专门的控制机构来控制移动杆的移动，从而使增压系统结构变的比较复杂。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种排气管内装有移动部件的涡轮增压系统，使其排气管内排气所占容积可以自我调节，较好地兼顾发动机的高低转速工况，而且结构简单，不需要专门的控制机构。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括：第一气缸、第二气缸、第三气缸、第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管、排气管、涡轮、排气管侧壁、排气管后壁、挡板、移动部件、移动部件后壁和弹性部件，第一气缸、第二气缸、第三气缸分别通过第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管与排气管相连接，排气管的出口与涡轮的入口相连接，排气管侧壁和排气管后壁固接为一体，排气管侧壁和排气管后壁构成排气管，排气管为等截面管，挡板安装在排气管内并与排气管侧壁固接为一体，移动部件和移动部件后壁固接为一体，移动部件和移动部件后壁均安装在排气管内，移动部件与排气管侧壁、挡板均密封接触，移动部件后壁与排气管侧壁密封接触，移动部件后壁通过弹性部件与挡板相连接。
所述排气管为圆管，所述弹性部件为弹簧，所述弹性部件的轴线与所述排气管的轴线平行。
在本发明的工作过程中，移动部件和移动部件后壁可以一起在排气管内前后移动。当发动机处于低速工况时，排气管内排气压力较低，移动部件和移动部件后壁一起向着远离排气管后壁的方向移动，排气管内排气所占容积相对较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较高，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，排气管内排气压力较高，移动部件和移动部件后壁一起向着靠近排气管后壁的方向移动，排气管内排气所占容积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进口有一个且涡轮侧置的涡轮增压系统，既能兼顾发动机的高低转速工况，又能使增压系统不需要专门的控制机构。
附图说明
图1为本发明排气管内装有移动部件的涡轮增压系统的结构示意图；
图2为图1中A-A剖面的结构示意图；
图3为图1中B-B剖面的结构示意图；
图4为图1中C-C剖面的结构示意图；
其中：1、第一气缸，2、第二气缸，3、第三气缸，4、第一排气支管，5、第二排气支管，6、第三排气支管，7、排气管，8、涡轮，9、排气管侧壁，10、排气管后壁，11、挡板，12、移动部件，13、移动部件后壁，14、弹性部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1、图2、图3和图4所示，本发明包括：第一气缸1、第二气缸2、第三气缸3、第一排气支管4、第二排气支管5、第三排气支管6、排气管7、涡轮8、排气管侧壁9、排气管后壁10、挡板11、移动部件12、移动部件后壁13和弹性部件14，第一气缸1、第二气缸2、第三气缸3分别通过第一排气支管4、第二排气支管5、第三排气支管6与排气管7相连接，排气管7的出口与涡轮8的入口相连接，排气管侧壁9和排气管后壁10固接为一体，排气管侧壁9和排气管后壁10构成排气管7，排气管7为等截面管，挡板11安装在排气管7内并与排气管侧壁9固接为一体，移动部件12和移动部件后壁13固接为一体，移动部件12和移动部件后壁13均安装在排气管7内，移动部件12与排气管侧壁9、挡板11均密封接触，移动部件后壁13与排气管侧壁9密封接触，移动部件后壁13通过弹性部件14与挡板11相连接，排气管7为圆管，弹性部件14为弹簧，弹性部件14的轴线与排气管7的轴线平行。
在本发明的工作过程中，移动部件12和移动部件后壁13可以一起在排气管7内前后移动。当发动机处于低速工况时，排气管7内排气压力较低，移动部件12和移动部件后壁13一起向着远离排气管后壁10的方向移动，排气管7内排气所占容积相对较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较高，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，排气管7内排气压力较高，移动部件12和移动部件后壁13一起向着靠近排气管后壁10的方向移动，排气管7内排气所占容积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优。因此，本发明可以较好的兼顾发动机的高低转速工况。

Claims (2)

1.一种排气管内装有移动部件的涡轮增压系统，包括：第一气缸（1）、第二气缸（2）、第三气缸（3）、第一排气支管（4）、第二排气支管（5）、第三排气支管（6）、排气管（7）、涡轮（8）,其中排气管（7）包括排气管侧壁（9）和排气管后壁（10），第一气缸（1）、第二气缸（2）、第三气缸（3）分别通过第一排气支管（4）、第二排气支管（5）、第三排气支管（6）与排气管（7）相连接，排气管（7）的出口与涡轮（8）的入口相连接，排气管侧壁（9）和排气管后壁（10）固接为一体,其特征在于还包括：挡板（11）、移动部件（12）、移动部件后壁（13）和弹性部件（14），排气管（7）为等截面管，挡板（11）安装在排气管（7）内并与排气管侧壁（9）固接为一体，移动部件（12）和移动部件后壁（13）固接为一体，移动部件（12）和移动部件后壁（13）均安装在排气管（7）内，移动部件（12）与排气管侧壁（9）、挡板（11）均密封接触，移动部件后壁（13）与排气管侧壁（9）密封接触，移动部件后壁（13）通过弹性部件（14）与挡板（11）相连接。
2.根据权利要求1所述的排气管内装有移动部件的涡轮增压系统，其特征是，所述排气管（7）为圆管，所述弹性部件（14）为弹簧，所述弹性部件（14）的轴线与所述排气管（7）的轴线平行。
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