CN102787949A - 气压式进排气流通装置 - Google Patents

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王平阳
蔺帅南
陈佳洛
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Abstract

一种内燃机技术领域的气压式进排气流通装置，包括：进气管、发动机、排气管、压气机、涡轮、连接管、容积腔、移动体和弹性部件，连接管与容积腔壁面相连通，移动体安装容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，贯穿管贯穿移动体的左右两壁面，弹性部件的两端分别与移动体的上壁面、容积腔上壁面相连接。当发动机处于中低速工况时，移动体在容积腔内向上移动，废气再循环率较大，发动机各缸排温较低，整机性能较优；当发动机处于高速工况时，移动体在容积腔内向下移动，废气再循环率较小，发动机的动力性较好，整机性能较优。本发明设计合理，结构简单，适用于带有涡轮增压器的废气再循环系统。

Description

气压式进排气流通装置
技术领域
本发明涉及的是一种内燃机领域的废气再循环系统，特别是一种带有涡轮增压器的气压式进排气流通装置。
背景技术
发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，柴油车的经济性日渐突出,这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究，是从事柴油机设计者的首要任务。废气再循环系统是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环排气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外，提高废气再循环率会使总的排气流量减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。在中低速工况时，发动机需要较大的废气再循环率，以降低排温，减小污染；在高速工况时，发动机需要较小的废气再循环率，以提高发动机的动力性。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410063439.5，专利名称：电子式排气再循环气体控制装置，该专利技术提供了一种控制发动机废气再循环率的装置，能较好地兼顾发动机的中高转速工况；但是其废气再循环率的的变化是通过专门的控制结构来实现的，从而使控制系统变的比较复杂。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种气压式进排气流通装置，使其废气再循环率可以自我调节，较好地兼顾发动机的各个转速工况，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：压气机进气管、压气机、发动机进气管、发动机、发动机排气管、涡轮、涡轮排气管、连接轴、容积腔、容积腔上壁面、容积腔下壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面、移动体、弹性部件、第一连接管、第二连接管、第三连接管和贯穿管，压气机的进出气口分别与压气机进气管的出气口、发动机进气管的进气口相连接，发动机的进出气口分别与发动机进气管的出气口、发动机排气管的进气口相连接，涡轮的进出气口分别与发动机排气管的出气口、涡轮排气管的进气口相连接，压气机通过连接轴与涡轮相连接，容积腔的横截面为长方形，容积腔上壁面、容积腔下壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面固结为一体，第一连接管的两端分别与压气机进气管、容积腔左壁面相连通，第二连接管的两端分别与涡轮排气管、容积腔右壁面相连通，第三连接管的两端分别与发动机进气管、容积腔上壁面相连通，移动体安装容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，贯穿管贯穿移动体的左右两壁面，弹性部件的两端分别与移动体的上壁面、容积腔上壁面相连接。
进一步地，在本发明中，弹性部件为弹簧，第一连接管、第二连接管、贯穿管均为直圆管且内径相同，第一连接管的轴线与第二连接管的轴线重合，第一连接管的轴线与贯穿管的轴线在同一平面上。
在本发明的工作过程中，移动体可以在容积腔内上下移动。当发动机处于中低速工况时，发动机进气管内压力较低，移动体上方的容积腔内压力也较低，在弹性部件的拉伸作用下移动体向上移动，从而使第一连接管通过贯穿管与第二连接管相连通，废气再循环率增大，发动机的各缸排温降低，整机性能较优；当发动机处于高速工况时，发动机进气管内压力较高，移动体上方的容积腔内压力也较高，移动体在克服弹性部件的弹性力后向下移动并拉伸弹性部件，从而使第一连接管与第二连接管相隔断，废气再循环率减小，发动机动力性较好，整机性能较优。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明设计合理，结构简单，适用于带有涡轮增压器的废气再循环系统，既能兼顾发动机的各个转速工况，又能使废气再循环系统不需要专门的废气再循环率控制机构。
附图说明
图1为本发明气压式进排气流通装置的结构示意图；
图2为图1中A-A剖面的结构示意图；
其中：1、压气机进气管，2、压气机，3、发动机进气管，4、发动机，5、发动机排气管，6、涡轮，7、涡轮排气管，8、连接轴，9、容积腔，10、容积腔上壁面，11、容积腔下壁面，12、容积腔左壁面，13、容积腔右壁面，14、容积腔前壁面，15、容积腔后壁面，16、移动体，17、弹性部件，18、第一连接管，19、第二连接管，20、第三连接管，21、贯穿管。
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和图2所示，本发明包括：压气机进气管1、压气机2、发动机进气管3、发动机4、发动机排气管5、涡轮6、涡轮排气管7、连接轴8、容积腔9、容积腔上壁面10、容积腔下壁面11、容积腔左壁面12、容积腔右壁面13、容积腔前壁面14、容积腔后壁面15、移动体16、弹性部件17、第一连接管18、第二连接管19、第三连接管20和贯穿管21，压气机2的进出气口分别与压气机进气管1的出气口、发动机进气管3的进气口相连接，发动机4的进出气口分别与发动机进气管3的出气口、发动机排气管5的进气口相连接，涡轮6的进出气口分别与发动机排气管5的出气口、涡轮排气管7的进气口相连接，压气机2通过连接轴8与涡轮6相连接，容积腔9的横截面为长方形，容积腔上壁面10、容积腔下壁面11、容积腔左壁面12、容积腔右壁面13、容积腔前壁面14、容积腔后壁面15固结为一体，第一连接管18的两端分别与压气机进气管1、容积腔左壁面12相连通，第二连接管19的两端分别与涡轮排气管7、容积腔右壁面13相连通，第三连接管20的两端分别与发动机进气管3、容积腔上壁面10相连通，移动体16安装容积腔9内并与容积腔9的内壁面密封接触，贯穿管21贯穿移动体16的左右两壁面，弹性部件17的两端分别与移动体16的上壁面、容积腔上壁面10相连接，弹性部件17为弹簧，第一连接管18、第二连接管19、贯穿管21均为直圆管且内径相同，第一连接管18的轴线与第二连接管19的轴线重合，第一连接管18的轴线与贯穿管21的轴线在同一平面上。
在本发明的工作过程中，移动体16可以在容积腔9内上下移动。当发动机4处于中低速工况时，发动机进气管3内压力较低，移动体16上方的容积腔内压力也较低，在弹性部件17的拉伸作用下移动体16向上移动，从而使第一连接管18通过贯穿管21与第二连接管19相连通，废气再循环率增大，发动机4的各缸排温降低，整机性能较优；当发动机处于高速工况时，发动机进气管3内压力较高，移动体16上方的容积腔内压力也较高，移动体16在克服弹性部件17的弹性力后向下移动并拉伸弹性部件17，从而使第一连接管18与第二连接管19相隔断，废气再循环率减小，发动机4的动力性较好，整机性能较优。因此，本发明可以较好的兼顾发动机4的各个转速工况。

Claims (2)

1.一种气压式进排气流通装置，包括压气机进气管（1）、压气机（2）、发动机进气管（3）、发动机（4）、发动机排气管（5）、涡轮（6）、涡轮排气管（7）和连接轴（8），压气机（2）的进出气口分别与压气机进气管（1）的出气口、发动机进气管（3）的进气口相连接，发动机（4）的进出气口分别与发动机进气管（3）的出气口、发动机排气管（5）的进气口相连接，涡轮（6）的进出气口分别与发动机排气管（5）的出气口、涡轮排气管（7）的进气口相连接，压气机（2）通过连接轴（8）与涡轮（6）相连接，其特征在于还包括容积腔（9）、容积腔上壁面（10）、容积腔下壁面（11）、容积腔左壁面（12）、容积腔右壁面（13）、容积腔前壁面（14）、容积腔后壁面（15）、移动体（16）、弹性部件（17）、第一连接管（18）、第二连接管（19）、第三连接管（20）和贯穿管（21），容积腔（9）的横截面为长方形，容积腔上壁面（10）、容积腔下壁面（11）、容积腔左壁面（12）、容积腔右壁面（13）、容积腔前壁面（14）、容积腔后壁面（15）固结为一体，第一连接管（18）的两端分别与压气机进气管（1）、容积腔左壁面（12）相连通，第二连接管（19）的两端分别与涡轮排气管（7）、容积腔右壁面（13）相连通，第三连接管（20）的两端分别与发动机进气管（3）、容积腔上壁面（10）相连通，移动体（16）安装容积腔（9）内并与容积腔（9）的内壁面密封接触，贯穿管（21）贯穿移动体（16）的左右两壁面，弹性部件（17）的两端分别与移动体（16）的上壁面、容积腔上壁面（10）相连接。
2.根据权利要求1所述的气压式进排气流通装置，其特征是所述弹性部件（17）为弹簧，所述第一连接管（18）、第二连接管（19）、贯穿管（21）均为直圆管且内径相同，第一连接管（18）的轴线与第二连接管（19）的轴线重合，第一连接管（18）的轴线与贯穿管（21）的轴线在同一平面上。
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