CN103452644B - 带有链条的排气管压力控制装置 - Google Patents

带有链条的排气管压力控制装置 Download PDF

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Abstract

一种机械设计技术领域的带有链条的排气管压力控制装置,包括容积腔、弹性部件、旋转体、隔板、旋转轴、旋转板和链条,容积腔的纵截面为圆环状,固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状,排气管为等截面圆管,第一贯穿管、第二贯穿管均布置在固定体内,第二贯穿管的上壁面通过弹性部件隔板连接在一起。当发动机排气管内压力较高时,旋转体带动旋转板逆时针旋转,排气管喉口面积相对较大,发动机泵气损失较小;当发动机排气管压力较低时,旋转体带动旋转板顺时针旋转,排气管喉口面积相对较小,脉冲能量可以充分利用,涡轮前可用能较多。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

带有链条的排气管压力控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种机械设计技术领域的涡轮增压系统,特别是一种带有链条的排气管压力控制装置。

背景技术

[0002] 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,栗气损失较小,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,栗气损失较大。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,通过改变排气管的出口面积,也可以实现发动机高低转速工况的兼顾。在低速工况排气管出口面积变小,涡轮前可用能较多;在高速工况排气管出口面积变大,栗气损失较小,这也是较为理想的。

[0003] 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排气管出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;但是其排气管出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

[0004] 本发明针对上述现有技术的不足,提供了一种带有链条的排气管压力控制装置,使其排气管出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。

[0005] 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、第一排气支管、第二排气支管、排气管、涡轮、涡轮排气管、连接轴、连接管、容积腔、固定体、第一贯穿管、第二贯穿管、弹性部件、隔板、旋转体、第一旋转轴、连接板、旋转板、第二旋转轴、链条和流通孔,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,发动机的进气口与发动机进气管的排气口相连接,第一排气支管的进气口、第二排气支管的进气口分别与发动机的排气道相连接,第一排气支管的出气口、第二排气支管的出气口均与排气管相连接,涡轮的进出气口分别与排气管的出气口、涡轮排气管的进气口相连接,压气机与涡轮通过连接轴同轴相连,容积腔的纵截面为圆环状,固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状,容积腔、固定体、旋转体的横截面均为长方形,固定体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面固结在一起,第一贯穿管、第二贯穿管均布置在固定体内,第一贯穿管、第二贯穿管连接在一起,第一贯穿管、第二贯穿管的横截面均为长方形,第二贯穿管的横截面面积大于第一贯穿管的横截面面积,隔板安装在第二贯穿管内并与第二贯穿管的壁面密封接触,旋转体的一端伸入第一贯穿管内并与第一贯穿管的壁面密封接触,旋转体的另一端与隔板固结在一起,第二贯穿管的上壁面通过弹性部件与隔板连接在一起,第一连接轴的轴线与容积腔的轴线重合,第一连接轴的一端穿过容积腔后镶嵌在容积腔的侧壁上,旋转体、连接板、第一连接轴固结在一起,排气管为等截面圆管,第二旋转轴的一端穿过排气管后镶嵌在排气管的侧壁上,旋转板安装在排气管内并与第二旋转轴固结为一体,第一旋转轴的另一端、第二旋转轴的另一端通过链条相连接,连接管的一端与容积腔相连通,连接管的另一端与发动机排气管相连通,流通孔布置在旋转体上。

[0006] 进一步地,在本发明中,弹性部件为弹簧,旋转板为圆平板,连接板的横截面为长方形。

[0007] 在本发明的工作过程中,旋转体可以在容积腔内旋转,旋转体与第一旋转轴固结为一体,旋转板与第二旋转轴固结为一体;当旋转体旋转时,链条带动第二旋转轴、旋转板同步同方向旋转。当发动机排气管内压力较高时,隔板左方的容积腔内压力也较高,隔板逆时针旋转,旋转体带动旋转板逆时针旋转并压缩弹性部件,从而使排气管的喉口面积变大,发动机的栗气损失较小;当发动机排气管内压力较低时,隔板左方的容积腔内压力也较低,在弹性部件的弹性作用下,旋转体再次带动旋转板顺时针旋转,从而使排气管的喉口面积变小,脉冲能量可以充分利用,涡轮前可用能较多。

[0008] 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排气支管出口面积控制机构。

附图说明

[0009] 图1为本发明的结构示意图;

[0010] 图2为图1中A-A剖面的结构示意图;

[0011] 图3为图1中B-B剖面的结构示意图;

[0012] 图4为图1中C-C剖面的结构示意图;

[0013]图5为本发明中链条连接的结构示意图;

[0014] 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、第一排气支管,6、第二排气支管,7、排气管,8、涡轮,9、涡轮排气管,10、连接轴,11、连接管,12、容积腔,13、固定体,14、第一贯穿管,15、第二贯穿管,16、弹性部件,17、隔板,18、旋转体,19、第一旋转轴,20、连接板,21、第二旋转轴,22、旋转板,23、链条,24、流通孔。

具体实施方式

[0015] 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。

[0016] 实施例

[0017] 如图1至图5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、第一排气支管5、第二排气支管6、排气管7、涡轮8、涡轮排气管9、连接轴10、连接管11、容积腔12、固定体13、第一贯穿管14、第二贯穿管15、弹性部件16、隔板17、旋转体18、第一旋转轴19、连接板20、第二旋转轴21、旋转板22、链条23和流通孔24,压气机2的进出气口分别与压气机进气管I的出气口、发动机进气管3的进气口相连接,发动机4的进气口与发动机进气管3的排气口相连接,第一排气支管5的进气口、第二排气支管6的进气口分别与发动机4的排气道相连接,第一排气支管5的出气口、第二排气支管6的出气口均与排气管7相连接,涡轮8的进出气口分别与排气管7的出气口、涡轮排气管9的进气口相连接,压气机2与涡轮8通过连接轴10同轴相连,容积腔12的纵截面为圆环状,固定体13、旋转体18的纵截面均为圆弧状,容积腔12、固定体13、旋转体18的横截面均为长方形,固定体13安装在容积腔12内并与容积腔12的内壁面固结在一起,第一贯穿管14、第二贯穿管15均布置在固定体13内,第一贯穿管14、第二贯穿管15连接在一起,第一贯穿管14、第二贯穿管15的横截面均为长方形,第二贯穿管15的横截面面积大于第一贯穿管14的横截面面积,隔板17安装在第二贯穿管15内并与第二贯穿管15的壁面密封接触,旋转体18的一端伸入第一贯穿管14内并与第一贯穿管14的壁面密封接触,旋转体18的另一端与隔板17固结在一起,第二贯穿管15的上壁面通过弹性部件16与隔板17连接在一起,第一连接轴19的轴线与容积腔12的轴线重合,第一连接轴19的一端穿过容积腔12后镶嵌在容积腔12的侧壁上,旋转体18、连接板20、第一连接轴19固结在一起,排气管7为等截面圆管,第二旋转轴22的一端穿过排气管7后镶嵌在排气管7的侧壁上,旋转板21安装在排气管7内并与第二旋转轴22固结为一体,第一旋转轴19的另一端、第二旋转轴22的另一端通过链条23相连接,连接管11的一端与容积腔12相连通,连接管11的另一端与排气管7相连通,流通孔26布置在旋转体18上弹性部件16为弹簧,旋转板22为圆平板,连接板20的横截面为长方形。

[0018] 在本发明的工作过程中,旋转体18可以在容积腔12内旋转,旋转体18与第一旋转轴19固结为一体,旋转板21与第二旋转轴22固结为一体;当旋转体18旋转时,链条23带动第二旋转轴22、旋转板21同步同方向旋转。当排气管7内压力较高时,隔板17左方的容积腔12内压力也较高,隔板17逆时针旋转,旋转体18带动旋转板22逆时针旋转并压缩弹性部件16,从而使排气管的喉口面积变大,发动机的栗气损失较小;当排气管7内压力较低时,隔板17左方的容积腔12内压力也较低,在弹性部件16的弹性作用下,旋转体18再次带动旋转板22顺时针旋转,从而使排气管的喉口面积变小,脉冲能量可以充分利用,涡轮前可用能较多。

Claims (2)

1.一种带有链条的排气管压力控制装置,包括压气机进气管(I)、压气机(2)、发动机进气管(3)、发动机(4)、第一排气支管(5)、第二排气支管(6)、排气管(7)、涡轮(8)、涡轮排气管(9)和连接轴(10),压气机(2)的进出气口分别与压气机进气管(I)的出气口、发动机进气管(3)的进气口相连接,发动机(4)的进气口与发动机进气管(3)的排气口相连接,第一排气支管(5)的进气口、第二排气支管(6)的进气口分别与发动机(4)的排气道相连接,第一排气支管(5)的出气口、第二排气支管(6)的出气口均与排气管(7)相连接,涡轮(8)的进出气口分别与排气管(7)的出气口、涡轮排气管(9)的进气口相连接,压气机(2)与涡轮(8 )通过连接轴(10 )同轴相连,还包括连接管(11)、容积腔(12)、弹性部件(16 )、旋转体(18 )、第一旋转轴(19 )、第二旋转轴(21)、旋转板(22 ),容积腔(12 )的纵截面为圆环状,旋转体(18)的纵截面均为圆弧状,容积腔(12)、旋转体(18)的横截面均为长方形,连接管(11)的一端与容积腔(12)相连通,连接管(11)的另一端与排气管(7)相连通,其特征在于,还包括固定体(13)、第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)、隔板(17)、连接板(20)、链条(23)和流通孔(24),固定体(13)的纵截面均为圆弧状,固定体(13)的横截面均为长方形,固定体(13 )安装在容积腔(12 )内并与容积腔(12 )的内壁面固结在一起,第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)均布置在固定体(13)内,第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)连接在一起,第一贯穿管(14)、第二贯穿管(15)的横截面均为长方形,第二贯穿管(15)的横截面面积大于第一贯穿管(14)的横截面面积,隔板(17)安装在第二贯穿管(15)内并与第二贯穿管(15)的壁面密封接触,旋转体(18)的一端伸入第一贯穿管(14)内并与第一贯穿管(14)的壁面密封接触,旋转体(18)的另一端与隔板(17)固结在一起,第二贯穿管(15)的上壁面通过弹性部件(16)与隔板(17)连接在一起,第一旋转轴(19)的轴线与容积腔(12)的轴线重合,第一旋转轴(19)的一端穿过容积腔(12)后镶嵌在容积腔(12)的侧壁上,旋转体(18)、连接板(20),第一旋转轴(19)固结在一起,排气管(7)为等截面圆管,第二旋转轴(21)的一端穿过排气管(7)后镶嵌在排气管(7)的侧壁上,旋转板(22)安装在排气管(7)内并与第二旋转轴(21)固结为一体,第一旋转轴(19)的另一端、第二旋转轴(21)的另一端通过链条(23)相连接,流通孔(26 )布置在旋转体(18 )上。
2.根据权利要求1所述的带有链条的排气管压力控制装置,其特征是,弹性部件(16)为弹簧,旋转板(22 )为圆平板,连接板(20 )的横截面为长方形。
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