CN102536436B - 涡轮入口前带有移动部件的涡轮增压系统 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机技术领域的涡轮入口前带有移动部件的涡轮增压系统，包括：气缸、排气管、连接管、涡轮、移动部件和弹性部件，固定体安装在连接管内并与连接管上侧壁固接为一体，移动部件安装在连接管内，沿排气流动方向固定体和移动部件的横截面面积逐渐缩小，固定板通过弹性部件与移动部件相连接。当发动机处于高速工况时，移动部件向左运动，连接管的喉口面积变大，泵气损失较小，发动机整机性能较优；当发动机处于低速工况时，在弹性部件的作用下，移动部件向右运动，连接管的喉口面积变小，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，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

涡轮入口前带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，特别是一种涡轮入口前带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容积可以随着工况的变换而变化，高速工况时使排气管容积变大，低速工况时使排气管容积变小，这是较为理想的。在排气管容积不变的前提下，通过改变涡轮入口的面积，也可以实现发动机高低转速工况的兼顾。在低速工况时使涡轮入口面积变小，涡轮前可用能较多；在高速工况时使涡轮入口面积变大，发动机泵气损失较小，这也是较为理想的。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL201020532937.0，专利名称：排气管出口面积可变的涡轮增压装置，该专利技术提供了一种涡轮入口面积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其涡轮入口面积的变化是通过旋转把手的旋转来实现的，这就需要增加一套专门的控制机构来控制旋转把手的旋转，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，提供了一种涡轮入口前带有移动部件的涡轮增压系统，使其涡轮入口面积可以自我调节，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、连接管、涡轮、连接管上侧壁、连接管下侧壁、连接管前侧壁、连接管后侧壁、固定体、固定板、弹性部件和移动部件，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，排气管的出口与连接管的入口相连接，连接管的出口和涡轮的入口相连接，连接管上侧壁、连接管下侧壁、连接管前侧壁、连接管后侧壁固接为一体，连接管的横截面为长方形，固定体安装在连接管内并与连接管上侧壁固接为一体，移动部件安装在连接管内，沿排气流动方向固定体和移动部件的横截面面积均逐渐缩小，固定板安装在连接管内并与连接管下侧壁固接为一体，固定板通过弹性部件与移动部件相连接。弹性部件为弹簧。
在本发明的工作过程中，移动部件可以在连接管内左右移动。当发动机处于高速工况时，排气管内排气压力较高，移动部件向左移动，连接管的喉口面积变大，发动机泵气损失较小，发动机整机性能较优；当发动机处于低速工况时，排气管内排气压力较低，在弹性部件的作用下，移动部件向右移动，连接管的喉口面积变小，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，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涡轮入口面积控制机构。
附图说明
图1为本发明涡轮入口前带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；
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、连接管，9、涡轮，10、连接管上侧壁，11、连接管下侧壁，12、连接管前侧壁，13、连接管后侧壁，14、固定体，15、固定板，16、弹性部件，17、移动部件。
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和图3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、连接管8、涡轮9、连接管上侧壁10、连接管下侧壁11、连接管前侧壁12、连接管后侧壁13、固定体14、固定板15、弹性部件16和移动部件17，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的出口与连接管8的入口相连接，连接管8的出口和涡轮9的入口相连接，连接管上侧壁10、连接管下侧壁11、连接管前侧壁12、连接管后侧壁13固接为一体，连接管8的横截面为长方形，固定体14安装在连接管8内并与连接管上侧壁10固接为一体，移动部件17安装在连接管8内，沿排气流动方向固定体14和移动部件17的横截面面积均逐渐缩小，固定板15安装在连接管8内并与连接管下侧壁11固接为一体，固定板15通过弹性部件16与移动部件17相连接，弹性部件16为弹簧。
在本发明的工作过程中，移动部件17可以在连接管8内左右移动。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17向左移动，连接管8的喉口面积变大，发动机泵气损失较小，发动机整机性能较优；当发动机处于低速工况时，排气管7内排气压力较低，在弹性部件16的作用下，移动部件17向右移动，连接管8的喉口面积变小，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，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)

1.一种涡轮入口前带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）、连接管（8）和涡轮（9），连接管（8）包括连接管上侧壁（10）、连接管下侧壁（11）、连接管前侧壁（12）和连接管后侧壁（13），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）的出口与连接管（8）的入口相连接，连接管（8）的出口和涡轮（9）的入口相连接，连接管上侧壁（10）、连接管下侧壁（11）、连接管前侧壁（12）、连接管后侧壁（13）固接为一体，其特征在于还包括：固定体（14）、固定板（15）、弹性部件（16）和移动部件（17），连接管（8）的横截面为长方形，固定体（14）安装在连接管（8）内并与连接管上侧壁（10）固接为一体，沿排气流动方向固定体（14）和移动部件（17）的横截面面积均逐渐缩小，固定板（15）安装在连接管（8）内并与连接管下侧壁（11）固接为一体，固定板（15）通过弹性部件（16）与移动部件（17）相连接，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（17）向左移动，连接管（8）的喉口面积变大；当发动机处于低速工况时，排气管（7）内排气压力较低，在弹性部件（16）的作用下，移动部件（17）向右移动，连接管（8）的喉口面积变小。
2.根据权利要求1所述的涡轮入口前带有移动部件的涡轮增压系统，其特征是所述弹性部件（16）为弹簧。
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