CN103573389B - 带有链条的方形管装置 - Google Patents

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Abstract

一种机械设计技术领域的带有链条的方形管装置,包括容积腔、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,旋转体的纵截面为圆弧状,排气管为等截面圆管,第一连接管的一端与隔板右侧的容积腔相连通,第一连接管的另一端与发动机进气管相连通,第二连接管的两端分别与隔板左侧的容积腔、排气管相连通。当发动机进气管压力大于排气管内压力时,旋转体带动旋转板逆时针旋转,排气管喉口面积相对较大;当发动机进气管压力小于排气管内压力时,旋转体带动旋转板顺时针旋转,排气管喉口面积相对较小。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

带有链条的方形管装置
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方形管装置。
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方形管装置,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、第一连接管、容积腔、第二连接管、旋转体、隔板、第一旋转轴、第二旋转轴、旋转板和链条,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,旋转体的纵截面为圆弧状,容积腔与旋转体的横截面均为长方形,第一旋转轴的轴线与容积腔的轴线重合,第一旋转轴的一端穿过容积腔后镶嵌在容积腔的侧壁上,隔板安装在容积腔内并与容积腔的内壁面固结为一体,隔板的上端面与第一旋转轴密封接触,旋转体安装在容积腔内且与容积腔的内壁面密封接触,旋转体与容积腔内的第一旋转轴固结为一体,第一连接管的一端与隔板右侧的容积腔相连通,第一连接管的另一端与发动机进气管相连通,第二连接管的两端分别与隔板左侧的容积腔、排气管相连通,排气管为等截面方管,第二旋转轴的一端穿过排气管前侧壁后镶嵌在排气管的下侧壁上,旋转板安装在排气管内并与第二旋转轴固结为一体,旋转板为方形平板,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。
[0006] 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。当发动机进气管压力大于排气管内压力时,隔板右侧的容积腔内压力较高,旋转体带动旋转板逆时针旋转,从而使排气管的喉口面积变大,发动机的栗气损失较小;当发动机进气管压力小于排气管内压力时,隔板右侧的容积腔内压力也较低,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。
[0007] 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
[0008] 图1为本发明的结构示意图;
[0009] 图2为图1中A-A剖面的结构示意图;
[0010] 图3为图1中B-B剖面的结构示意图;
[0011] 图4为图1中C-C剖面的结构示意图;
[0012]图5为本发明中链条连接的结构示意图;
[0013] 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、第一连接管,12、容积腔,13、第二连接管,14、旋转体,15隔板,16、第一旋转轴,17、第二旋转轴,18、旋转板,19、链条。
具体实施方式
[0014] 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。
[0015] 实施例
[0016] 如图1至图5所示,本发明包括: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、第一连接管11、容积腔12、第二连接管13、旋转体14、隔板15、第一旋转轴16、第二旋转轴17、旋转板18和链条19,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,旋转体14的纵截面为圆弧状,容积腔12与旋转体14的横截面均为长方形,第一旋转轴16的轴线与容积腔12的轴线重合,第一旋转轴16的一端穿过容积腔12后镶嵌在容积腔12的侧壁上,隔板15安装在容积腔12内并与容积腔12的内壁面固结为一体,隔板15的上端面与第一旋转轴16密封接触,旋转体14安装在容积腔12内且与容积腔12的内壁面密封接触,旋转体14与容积腔12内的第一旋转轴16固结为一体,第一连接管11的一端与隔板15右侧的容积腔12相连通,第一连接管11的另一端与发动机进气管3相连通,第二连接管13的两端分别与隔板15左侧的容积腔12、排气管7相连通,排气管7为等截面方管,第二旋转轴17的一端穿过排气管7前侧壁后镶嵌在排气管7的下侧壁上,旋转板18安装在排气管7内并与第二旋转轴17固结为一体,旋转板18为方形平板,第一旋转轴16的另一端、第二旋转轴17的另一端通过链条19相连接。
[0017] 在本发明的工作过程中,旋转体14可以在容积腔12内旋转,旋转体14与第一旋转轴16固结为一体,旋转板18与第二旋转轴17固结为一体;当旋转体14旋转时,链条19带动第二旋转轴17、旋转板18同步同方向旋转。当发动机进气管3内压力大于排气管7内压力时,隔板15右侧的容积腔12内压力也较高,旋转体14带动旋转板18逆时针旋转,从而使排气管7的喉口面积率变大,发动机的栗气损失较小;当发动机进气管3内压力小于排气管7内压力时,隔板15右侧的容积腔12内压力也较低,旋转体14再次带动旋转板18顺时针旋转,从而使排气管7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 (1)

1.一种带有链条的方形管装置,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、涡轮排气管和连接轴,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,其特征在于,还包括第一连接管、容积腔、第二连接管、旋转体、隔板、第一旋转轴、第二旋转轴、旋转板和链条,容积腔的纵截面为圆环状,旋转体的纵截面为圆弧状,容积腔与旋转体的横截面均为长方形,第一旋转轴的轴线与容积腔的轴线重合,第一旋转轴的一端穿过容积腔后镶嵌在容积腔的侧壁上,隔板安装在容积腔内并与容积腔的内壁面固结为一体,隔板的上端面与第一旋转轴密封接触,旋转体安装在容积腔内且与容积腔的内壁面密封接触,旋转体与容积腔内的第一旋转轴固结为一体,第一连接管的一端与隔板右侧的容积腔相连通,第一连接管的另一端与发动机进气管相连通,第二连接管的两端分别与隔板左侧的容积腔、排气管相连通,排气管为等截面方管,第二旋转轴的一端穿过排气管前侧壁后镶嵌在排气管的下侧壁上,旋转板安装在排气管内并与第二旋转轴固结为一体,旋转板为方形平板,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。
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