CN108757159A - 液压调节式涡轮增压系统 - Google Patents

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敖晨阳
宋汉江
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Abstract

一种机械设计技术领域的液压调节式涡轮增压系统，包括传动轴、液压传递管、调节杆、控制体、控制板、弹簧、离心杆、离心球、离心拉伸体、第二弹簧、液压杆、液压体、液压板，传动轴的一端与发动机的曲轴相连接，传动轴的另一端与离心杆的一端铰接在一起，离心杆的另一端与离心球铰接在一起，离心球镶嵌在离心拉伸体的内部腔体内。当发动机转速增高时，调节板上移，排气总管缩口率变大；当发动机转速降低时，调节板下移，排气总管缩口率变小。本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮增压系统排气管的优化设计。

Description

液压调节式涡轮增压系统
技术领域
本发明涉及的是一种机械设计技术领域的调节板调节系统，特别是一种适用于增压发动机排气系统的液压调节式涡轮增压系统。
背景技术
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，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，通过改变涡轮入口的面积，也可以实现发动机高低转速工况的兼顾。在低速工况时使涡轮入口面积变小，涡轮前可用能较多；在高速工况时使涡轮入口面积变大，发动机泵气损失较小，这也是较为理想的。
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涡轮入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；但是其涡轮入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
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种液压调节式涡轮增压系统，可以使发动机排气总管缩口率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、调节体、调节板、传动轴、液压传递管、调节杆、控制体、控制板、第一弹簧、离心杆、离心球、离心拉伸体、第二弹簧、液压杆、液压体、液压板，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，调节体布置在排气总管上并位于涡轮的前端，调节板布置在调节体内；传动轴的一端与发动机的曲轴相连接，传动轴的另一端与离心杆的一端铰接在一起，离心杆的另一端与离心球铰接在一起，离心球镶嵌在离心拉伸体的内部腔体内，离心拉伸体的右壁面通过第二弹簧与液压体的左壁面连接在一起，液压板布置在液压体内且与液压体的内壁面密封接触，液压杆的一端与离心拉伸体的右壁面固结在一起，液压杆的另一端穿过液压体的左壁面后与液压板固结在一起；控制板布置在控制体内，控制板与控制体的内壁面密封接触，控制板的上壁面通过第一弹簧与控制体的上壁面连接在一起，调节杆的上端穿过控制体下壁面后与控制板固结在一起，调节杆的下端穿过调节体的上壁面后与调节板固结在一起，液压传递管的一端与液压板左侧的液压体内部腔体相连通，液压传递管的另一端与控制板下方的控制体内部腔体连通；液压板左侧的液压体内部腔体内，控制板下方的控制体内部腔体内，液压传递管内均充满液压油；控制体内部腔体横截面为长方形，离心拉伸体、液压体内部腔体纵剖面均为圆形。
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；排气总管缩口率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为图1中A-A剖面的结构示意图；
图3为图1中B-B剖面的结构示意图；
图4为图1的局部放大图；
图5为本发明中离心拉伸体的纵剖面图；
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、调节体，10、调节板，11、传动轴，12、液压传递管，13、调节杆，14、控制体，15、控制板，16、第一弹簧，17、离心杆，18、离心球，19、离心拉伸体，20、第二弹簧，21、液压杆，22、液压体，23、液压板。
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、排气支管5、排气总管6、涡轮7、涡轮排气管8、调节体9、调节板10、传动轴11、液压传递管12、调节杆13、控制体14、控制板15、第一弹簧16、离心杆17、离心球18、离心拉伸体19、第二弹簧20、液压杆21、液压体22、液压板23，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，调节体9布置在排气总管6上并位于涡轮7的前端，调节板10布置在调节体9内；传动轴11的一端与发动机4的曲轴相连接，传动轴11的另一端与离心杆17的一端铰接在一起，离心杆17的另一端与离心球18铰接在一起，离心球18镶嵌在离心拉伸体19的内部腔体内，离心拉伸体19的右壁面通过第二弹簧20与液压体22的左壁面连接在一起，液压板23布置在液压体22内且与液压体22的内壁面密封接触，液压杆21的一端与离心拉伸体19的右壁面固结在一起，液压杆21的另一端穿过液压体22的左壁面后与液压板23固结在一起；控制板15布置在控制体14内，控制板15与控制体14的内壁面密封接触，控制板15的上壁面通过第一弹簧16与控制体14的上壁面连接在一起，调节杆13的上端穿过控制体14下壁面后与控制板15固结在一起，调节杆13的下端穿过调节体9的上壁面后与调节板10固结在一起，液压传递管12的一端与液压板23左侧的液压体22内部腔体相连通，液压传递管12的另一端与控制板15下方的控制体14内部腔体连通；液压板23左侧的液压体22内部腔体内，控制板15下方的控制体14内部腔体内，液压传递管12内均充满液压油；控制体14内部腔体横截面为长方形，离心拉伸体19、液压体22内部腔体纵剖面均为圆形。
在本发明的工作过程中，当发动机4转速增大时，传动轴11的转速和离心球18受到的离心力也都同步增大，在离心力的作用下，离心球18带动离心拉伸体19、液压杆21、液压板23同时向左移动并拉伸第二弹簧20；液压板23向左移动时，液压板23左侧液压油受到的压力通过液压传递管12传递到控制板15上，从而使拉伸杆13带动调节板10向上移动，涡轮7前排气总管6缩口率较大，发动机泵气损失较低。当发动机4转速减小时，传动轴11的转速和离心球18受到的离心力也都同步减小，在第二弹簧20的作用下，离心拉伸体19、液压杆21、液压板23同时向右移动，控制板15下方的液压油压力变小，在第一弹簧16的弹性作用下，控制板15带动调节杆13也向下移动，从而使拉伸杆13带动调节板10也同步向下移动，涡轮7前排气总管6缩口率较小，涡轮6可以充分利用发动机排气的脉冲能量。在挡板14的作用下，可以防止杠杆19过调。

Claims (1)

1.一种液压调节式涡轮增压系统，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，还包括调节体(9)、调节板(10)、传动轴(11)、液压传递管(12)、调节杆(13)、控制体(14)、控制板(15)、第一弹簧(16)、离心杆(17)、离心球(18)、离心拉伸体(19)、第二弹簧(20)、液压杆(21)、液压体(22)、液压板(23)，调节体(9)布置在排气总管(6)上并位于涡轮(7)的前端，调节板(10)布置在调节体(9)内；传动轴(11)的一端与发动机(4)的曲轴相连接，传动轴(11)的另一端与离心杆(17)的一端铰接在一起，离心杆(17)的另一端与离心球(18)铰接在一起，离心球(18)镶嵌在离心拉伸体(19)的内部腔体内，离心拉伸体(19)的右壁面通过第二弹簧(20)与液压体(22)的左壁面连接在一起，液压板(23)布置在液压体(22)内且与液压体(22)的内壁面密封接触，液压杆(21)的一端与离心拉伸体(19)的右壁面固结在一起，液压杆(21)的另一端穿过液压体(22)的左壁面后与液压板(23)固结在一起；控制板(15)布置在控制体(14)内，控制板(15)与控制体(14)的内壁面密封接触，控制板(15)的上壁面通过第一弹簧(16)与控制体(14)的上壁面连接在一起，调节杆(13)的上端穿过控制体(14)下壁面后与控制板(15)固结在一起，调节杆(13)的下端穿过调节体(9)的上壁面后与调节板(10)固结在一起，液压传递管(12)的一端与液压板(23)左侧的液压体(22)内部腔体相连通，液压传递管(12)的另一端与控制板(15)下方的控制体(14)内部腔体连通；液压板(23)左侧的液压体(22)内部腔体内，控制板(15)下方的控制体(14)内部腔体内，液压传递管(12)内均充满液压油；控制体(14)内部腔体横截面为长方形，离心拉伸体(19)、液压体(22)内部腔体纵剖面均为圆形。
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