CN105781723A - 双腔体斜对称布置弹簧调节装置 - Google Patents

双腔体斜对称布置弹簧调节装置 Download PDF

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CN105781723A CN201610194202.3A CN201610194202A CN105781723A CN 105781723 A CN105781723 A CN 105781723A CN 201610194202 A CN201610194202 A CN 201610194202A CN 105781723 A CN105781723 A CN 105781723A
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朱磊
何卓遥
徐震
李昂
黄震
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    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

一种机械设计技术领域的双腔体斜对称布置弹簧调节装置，包括调节体、旋转轴、旋转体、拉伸体、离心体、滚珠、拉杆、弹簧、链条，旋转轴与旋转体固结在一起，拉伸体、离心体均布置在旋转体内，滚珠镶嵌在拉伸体上，离心体的一侧壁通过滚珠与拉伸体相接触，离心体的另一侧壁通过第一弹簧与旋转体的内壁面相连接，拉伸体的顶部通过第二弹簧与旋转体的内壁面相连接的内壁面相连接。在本发明中，当发动机转速较高时调节板逆时针旋转，涡轮前排气总容积较大，泵气损失较小；当发动机转速较低时调节板顺时针旋转，涡轮前排气总容积较小，可以充分利用排气脉冲能量。本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮增压系统排气管容积的优化设计。

Description

双腔体斜对称布置弹簧调节装置
技术领域
本发明涉及的是一种机械设计技术领域的双腔体斜对称布置弹簧调节装置，特别是一种适用于增压发动机排气系统的双腔体斜对称布置弹簧调节装置。
背景技术
涡轮增压系统主要有脉冲增压系统和定压增压系统。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。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，如果一台发动机若同时配备定压增压系统与脉冲增压系统，高速工况时采用定压增压系统，低速或瞬态工况时采用脉冲增压系统，这是较为理想的。
经过现有文献检索，发现专利申请号为200810203032.6，名称为利用隔板旋转来调节排气管容积的涡轮增压装置的专利技术，提供了一种利用旋转板来实现排气管容积连续可变的技术，但是它的旋转需要用手动，不能实现自我旋转。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种双腔体斜对称布置弹簧调节装置，可以使发动机排气总管容积根据发动机转速进行自我调节。
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、排气支管、排气总管、涡轮、涡轮排气管、第一调节体、旋转轴、旋转体、拉伸体、离心体、滚珠、拉杆、调节杆、第一弹簧、第二弹簧、第一调节轴、第一调节板、第二调节体、链条、第二调节轴、第二调节板、第三弹簧、第四弹簧，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、排气支管的进气口相连接，排气支管的进气口相连接的出气口与排气总管相连接，涡轮的进出气口分别与排气总管的出气口、涡轮排气管的进气口相连接，第一调节体布置在排气总管的尾端上部，旋转轴与旋转体固结在一起，拉伸体、离心体均布置在旋转体内，滚珠镶嵌在拉伸体上，离心体的一侧壁通过滚珠与拉伸体相接触，离心体的另一侧壁通过第一弹簧与旋转体的内壁面相连接，拉伸体的顶部通过第二弹簧与旋转体的内壁面相连接，旋转轴通过链条与发动机曲轴相连接，拉伸体的纵截面为梯形，拉杆的上端与拉伸体的下底面相铰接，拉杆的下端与调节杆的一端相铰接，第一调节轴镶嵌在第一调节体内，调节杆的另一端与第一调节轴的一端相铰接，第一调节板布置在第一调节体内并与第一调节轴固结在一起；第二调节体布置在排气总管的尾端下部，第二调节轴镶嵌在第二调节体内，第二调节板布置在第二调节体内并与第二调节轴固结在一起，第一调节轴、第二调节轴之间通过链条相连接，第一调节板、第二调节板分别通过第三弹簧、第四弹簧与排气总管的内壁面相连接。
进一步地，在本发明中离心体、滚珠均为阵列式布置，旋转体内部腔体的横截面为圆型，拉伸体的横截面为圆型，离心体、第一调节板的横截面为长方形。
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；排气总管容积可以根据发动机转速进行连续可调，从而兼顾发动机的各种运行工况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中第一调节体的剖面图；
图3为图2中A-A剖面的结构示意图；
图4为图1中B-B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、排气支管，6、排气总管，7、涡轮，8、涡轮排气管，9、第一调节体，10、旋转轴，11、旋转体，12、拉伸体，13、离心体，14、滚珠，15、拉杆，16、调节杆，17、第一弹簧，18、第二弹簧，19、第一调节轴，20、第一调节板，21、第二调节体，22、链条，23、第二调节轴，24、第二调节板，25、第三弹簧，26、第四弹簧。
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至图4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、排气支管5、排气总管6、涡轮7、涡轮排气管8、第一调节体9、旋转轴10、旋转体11、拉伸体12、离心体13、滚珠14、拉杆15、调节杆16、第一弹簧17、第二弹簧18、第一调节轴19、第一调节板20、第二调节体21、链条22、第二调节轴23、第二调节板24、第三弹簧25、第四弹簧26，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、排气支管5的进气口相连接，排气支管5的进气口相连接的出气口与排气总管6相连接，涡轮7的进出气口分别与排气总管6的出气口、涡轮排气管8的进气口相连接，第一调节体9布置在排气总管6的尾端上部，旋转轴10与旋转体11固结在一起，拉伸体12、离心体13均布置在旋转体11内，滚珠14镶嵌在拉伸体12上，离心体13的一侧壁通过滚珠14与拉伸体12相接触，离心体13的另一侧壁通过第一弹簧17与旋转体11的内壁面相连接，拉伸体12的顶部通过第二弹簧18与旋转体11的内壁面相连接，旋转轴10通过链条与发动机曲轴相连接，拉伸体12的纵截面为梯形，拉杆15的上端与拉伸体12的下底面相铰接，拉杆15的下端与调节杆16的一端相铰接，第一调节轴19镶嵌在第一调节体9内，调节杆16的另一端与第一调节轴19的一端相铰接，第一调节板20布置在第一调节体9内并与第一调节轴19固结在一起；第二调节体21布置在排气总管6的尾端下部，第二调节轴23镶嵌在第二调节体21内，第二调节板24布置在第二调节体21内并与第二调节轴23固结在一起，第一调节轴19、第二调节轴23之间通过链条22相连接，第一调节板20、第二调节板24分别通过第三弹簧25、第四弹簧26与排气总管6的内壁面相连接；离心体13、滚珠14均为阵列式布置，旋转体11内部腔体的横截面为圆型，拉伸体12的横截面为圆型，离心体13、第一调节板16的横截面为长方形。
在本发明的实施过程中，旋转轴10通过链条与发动机曲轴相连接。当发动机4转速较高时，旋转体11的旋转速度也较高，在离心力的左右下离心体13向外移动并压缩第一弹簧17，拉伸体12在第二弹簧18的作用下向上移动，从而使拉杆15带动调节杆16、第一调节轴19、第一调节板20、链条22、第二调节轴23、第二调节板24一起逆时针旋转，涡轮7前排气所占容积变大，发动机4的泵气损失较小。同理，当发动机4的转速较小时，在第一弹簧17的弹性力左右下离心体13向内移动，从而使拉杆15带动调节杆16、第一调节轴19、第一调节板20、链条22、第二调节轴23、第二调节板24一起顺时针旋转，涡轮7前排气所占容积变小，涡轮7可以充分利用排气的脉冲能量。
在第三弹簧25、第四弹簧26的作用下，第一调节板20、第二调节板24在旋转过程中不会出现较大的来回波动现象，有利于整个调节系统的稳定。

Claims (2)

1.一种双腔体斜对称布置弹簧调节装置，包括压气机进气管(1)、压气机(2)、发动机进气管(3)、发动机(4)、排气支管(5)、排气总管(6)、涡轮(7)、涡轮排气管(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、排气支管(5)的进气口相连接，排气支管(5)的进气口相连接的出气口与排气总管(6)相连接，涡轮(7)的进出气口分别与排气总管(6)的出气口、涡轮排气管(8)的进气口相连接，其特征在于，还包括第一调节体(9)、旋转轴(10)、旋转体(11)、拉伸体(12)、离心体(13)、滚珠(14)、拉杆(15)、调节杆(16)、第一弹簧(17)、第二弹簧(18)、第一调节轴(19)、第一调节板(20)、第二调节体(21)、链条(22)、第二调节轴(23)、第二调节板(24)、第三弹簧(25)、第四弹簧(26)，第一调节体(9)布置在排气总管(6)的尾端上部，旋转轴(10)与旋转体(11)固结在一起，拉伸体(12)、离心体(13)均布置在旋转体(11)内，滚珠(14)镶嵌在拉伸体(12)上，离心体(13)的一侧壁通过滚珠(14)与拉伸体(12)相接触，离心体(13)的另一侧壁通过第一弹簧(17)与旋转体(11)的内壁面相连接，拉伸体(12)的顶部通过第二弹簧(18)与旋转体(11)的内壁面相连接，旋转轴(10)通过链条与发动机曲轴相连接，拉伸体(12)的纵截面为梯形，拉杆(15)的上端与拉伸体(12)的下底面相铰接，拉杆(15)的下端与调节杆(16)的一端相铰接，第一调节轴(19)镶嵌在第一调节体(9)内，调节杆(16)的另一端与第一调节轴(19)的一端相铰接，第一调节板(20)布置在第一调节体(9)内并与第一调节轴(19)固结在一起；第二调节体(21)布置在排气总管(6)的尾端下部，第二调节轴(23)镶嵌在第二调节体(21)内，第二调节板(24)布置在第二调节体(21)内并与第二调节轴(23)固结在一起，第一调节轴(19)、第二调节轴(23)之间通过链条(22)相连接，第一调节板(20)、第二调节板(24)分别通过第三弹簧(25)、第四弹簧(26)与排气总管(6)的内壁面相连接。
2.根据权利要求1所述的双腔体斜对称布置弹簧调节装置，其特征在于离心体(13)、滚珠(14)均为阵列式布置，旋转体(11)内部腔体的横截面为圆型，拉伸体(12)的横截面为圆型，离心体(13)、第一调节板(16)的横截面为长方形。
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