CN104612819A - 一种涡轮增压发动机的排气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮增压发动机的排气系统，排气歧管包括第一支管、第二支管、第三支管和第四支管；所述的第一支管与第四支管相连通，第二支管与第三支管相连通，在排气歧管的出口端形成两路单独的排气通道，并且排气歧管的出口端与增压器的废气入口连接；催化器与增压器的废气出口紧耦合连接；所述的旁通阀控制器采用负压执行器。本发明的排气系统，将气道分隔的排气歧管，负压执行器构成的废气旁通阀以及紧耦合相连的催化器相结合，能够实现废气的及时排出以及废气路径的缩短，废气能量损失的减少，从而减少环境污染。

Description

一种涡轮增压发动机的排气系统

技术领域

本发明属于涡轮增压发动机技术领域，具体涉及一种涡轮增压发动机的排气系统。

背景技术

在现有的四缸涡轮增压发动机中，排气管包括第一支管、第二支管、第三支管和第四支管，四根支管互相连通后通入增压器中，如果将发动机的缸体依次分为1-2-3-4，发动机的点火顺序则是1-3-4-2，第3缸体在排气时，会受到第1缸体气体未排完的影响，增加第3缸体排气的阻力，从而增加了排气背压，导致发动机功率下降。同时，现有的增压器采用的是带正压的执行器，发动机在冷启动时，由于带正压的执行器无法启动，导致废气旁通阀无法打开，废气必须通过增压器的涡轮后，才能流入催化器中，造成大量气体的能量的损失，即温度下降，然后在催化器中达不到催化温度，尾气污染物排放增多，造成环境污染严重。最后，催化器的前端设置有过渡管，通过过渡管与增压器连接，废气无法及时进入催化器中催化，能量损失严重。

发明内容

发明的目的在于：针对上述现有技术的发动机中存在的问题，提供一种涡轮增压发动机的排气系统，废气及时排出，且能量损失小，即温度下降小，催化反应完全，减少发动机冷启动时对环境的污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种涡轮增压发动机的排气系统，包括增压器、催化器、排气歧管和废气旁通阀，废气旁通阀包括相互连接的废气阀门、操纵杆和旁通阀控制器，增压器的涡轮端包括涡轮室、废气入口和废气出口，废气入口、涡轮室和废气出口依次连通，形成增压通道；且废气入口与废气出口直接连通，形成泄压通道，废气阀门位于废气入口与废气出口之间，打开或关闭所述的泄压通道；排气歧管包括第一支管、第二支管、第三支管和第四支管；所述的第一支管与第四支管相连通，第二支管与第三支管相连通，在排气歧管的出口端形成两路单独的排气通道，并且排气歧管的出口端与增压器的废气入口连接；催化器与增压器的废气出口紧耦合连接；所述的旁通阀控制器采用负压执行器，负压执行器包括执行器壳体，执行器壳体中间设置有胶膜，胶膜将执行器壳体分为弹簧腔和有杆腔，弹簧腔中设置有支撑弹簧，有杆腔中穿入所述的操纵杆，操作杆和支撑弹簧在胶膜处相连接；所述的弹簧腔依次连接电磁阀和真空泵。

优选地，所述的电磁阀与发动机ECU相连。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的涡轮增压发动机的排气系统，采用负压执行器控制废气阀门，废气阀门处于常开状态，由于涡轮增压器在发动机低速运转时不介入工作，发动机冷启动时，废气就可以直接从增压器的废气入口，经废气出口流出，不用经过涡轮，减少能量的损失，即温度下降少，同时负压执行器与电磁阀、真空泵相连，发动机冷启动时，通过发动机ECU控制电磁阀不动作，使得负压执行器始终保持常压，废气阀门常开；本发明的排气系统，将气道分隔的排气歧管，负压执行器构成的废气旁通阀以及紧耦合相连的催化器相结合，能够实现废气的及时排出以及废气路径的缩短，废气能量损失的减少，从而减少环境污染。

附图说明

图1是本发明的排气系统主视图。

图2是本发明的增压器主视图。

图3是本发明的增压器侧视图。

图4是本发明的废气旁通阀控制结构示意图。

图5是本发明的排气歧管主视图。

图中标记：10-增压器，11-增压室，12-涡轮室，121-废气入口，122-废气出口，20-催化器，30-排气歧管，30a-排气通道一，30b-排气通道二，31-第一支管，32-第二支管，33-第三支管，34-第四支管，40-废气旁通阀，41-旁通阀控制器，410-执行器壳体，411-弹簧腔，412-有杆腔，413-胶膜，414-支撑弹簧，42-操纵杆，43-废气阀门，50-电磁阀，60-真空泵，70-发动机ECU。

具体实施方式

参照图1-5，本是发明的一种涡轮增压发动机的排气系统，包括增压器10、催化器20、排气歧管30和废气旁通阀40，废气旁通阀40包括相互连接的废气阀门43、操纵杆42和旁通阀控制器41，增压器10的涡轮端包括涡轮室12、废气入口121和废气出口122，废气入口121、涡轮室12和废气出口122依次连通，形成增压通道；且废气入口121与废气出口122直接连通，形成泄压通道，废气阀门43位于废气入口121与废气出口122之间，打开或关闭所述的泄压通道。增压器的另一端为增压端，包括增压室11、空气入口和空气出口，增压室11中设置有叶轮，通过涡轮室12中的废气带动涡轮转动时，带动增压室11中的叶轮转动，从而实现增压。

参照图5，排气歧管30包括第一支管31、第二支管32、第三支管33和第四支管34；所述的第一支管31与第四支管34相连通，形成排气通道二30b，第二支管32与第三支管33相连通，形成排气通道一30a，从而在排气歧管30的出口端形成两路单独的排气通道，并且排气歧管30的出口端与增压器10的废气入口121连接。发动机在工作时，第3缸体在排气时，第1缸体中的气体还未排完，由于第1缸体的排气通道和第3缸体的排气通道单独分开，不会相互影响，废气能够顺利排出。

催化器20与增压器10的废气出口122紧耦合连接，增压器10出来的废气，可直接通入催化器20中进行催化反应，因此能量损失相对较少，催化反应更加完全，因而进一步减少空气的污染。

参照图3，图4，旁通阀控制器41采用负压执行器，负压执行器包括执行器壳体410，执行器壳体410中间设置有胶膜413，胶膜413将执行器壳体410分为弹簧腔411和有杆腔412，弹簧腔411中设置有支撑弹簧414，有杆腔412中穿入所述的操纵杆42，操作杆和支撑弹簧414在胶膜413处相连接；所述的弹簧腔411依次连接电磁阀50和真空泵60，电磁阀50与发动机ECU70相连。由于支撑弹簧414的支撑作用，并通过操纵杆42，废气阀门43处于常开状态。在发动机冷启动时，排气歧管30排出的废气通过增压器10的废气入口121，经废气出口122流出，不用经过涡轮，直接排入催化器20中，同时通过发动机ECU70控制电磁阀50，从而控制真空泵60的真空气源与负压执行器的弹簧腔411隔开，确保废气阀门43处于打开状态。当发动机的转速到达一定速度后，通过发动机ECU70控制电磁阀50动作，将真空泵60与弹簧腔411连通，弹簧腔411中形成负压，操纵杆42被拉动，废气阀门43处于关闭状态，此时可实现增压器10的涡轮增压。

Claims (2)

1.一种涡轮增压发动机的排气系统，包括增压器(10)、催化器(20)、排气歧管(30)和废气旁通阀(40)，废气旁通阀(40)包括相互连接的废气阀门(43)、操纵杆(42)和旁通阀控制器(41)，增压器(10)的涡轮端包括涡轮室(12)、废气入口(121)和废气出口(122)，废气入口(121)、涡轮室(12)和废气出口(122)依次连通，形成增压通道；且废气入口(121)与废气出口(122)直接连通，形成泄压通道，废气阀门(43)位于废气入口(121)与废气出口(122)之间，打开或关闭所述的泄压通道；排气歧管(30)包括第一支管(31)、第二支管(32)、第三支管(33)和第四支管(34)；其特征在于：所述的第一支管(31)与第四支管(34)相连通，第二支管(32)与第三支管(33)相连通，在排气歧管(30)的出口端形成两路单独的排气通道，并且排气歧管(30)的出口端与增压器(10)的废气入口(121)连接；催化器(20)与增压器(10)的废气出口(122)紧耦合连接；所述的旁通阀控制器(41)采用负压执行器，负压执行器包括执行器壳体(410)，执行器壳体(410)中间设置有胶膜(413)，胶膜(413)将执行器壳体(410)分为弹簧腔(411)和有杆腔(412)，弹簧腔(411)中设置有支撑弹簧(414)，有杆腔(412)中穿入所述的操纵杆(42)，操作杆和支撑弹簧(414)在胶膜(413)处相连接；所述的弹簧腔(411)依次连接电磁阀(50)和真空泵(60)。

2.根据权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述的电磁阀(50)与发动机ECU(70)相连。