CN108869014A - 船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，包括多根排气支管和数个脉冲转换器，数根排气支管通过膨胀节汇合到连接支管后与对应的脉冲转换器相连。脉冲转换器呈倾倒的Y形，包括Y形管和分叉管横截面积调节装置，Y形管由两根分叉管汇合后与一根端口管固定连接而成。分叉管横截面积调节装置设置在两根分叉管的汇合端，其包括固定板以及成对设置的翻板机构和电磁铁，电磁铁对称固定在两根分叉管的外侧与分叉管翻板对应的位置上。排气支管内也设有排气支管横截面积调节装置。本发明结构紧凑、使用安全可靠，使脉冲能量利用率达到最大化，提高了船用柴油机的运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机的脉冲增压排气管系统，尤其是一种适用于船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，属于柴油机技术领域。
背景技术
废气涡轮增压系统是一种能有效地提高发动机功率，同时改善发动机性能的系统，在船用柴油机中得到广泛的应用。废气涡轮增压主要有定压增压和脉冲增压两种增压方式，其中，脉冲增压系统是将各缸排气管分成若干组，组成一个排气管分支系统替代大的排气总管。与定压增压相比，脉冲增压利用了一部分废气的脉冲能量，进一步提高了增压器的工作能力，同时改善低负荷柴油机的扫气质量，从而提高柴油机起动、加速以及低负荷的性能，因此脉冲增压更适用于船用中速柴油机。
在完成增压器与船用中速柴油机匹配之后，合理的布置增压系统至关重要。脉冲增压系统对排气管分组、排气管路长度、截面积、弯度等要求较为严格，由于受到船舶机舱空间的制约，给船用中速柴油机尤其是6缸以上船用中速柴油机的脉冲增压排气系统的布置带来一定困难。但是，传统的脉冲增压系统是根据常用运行工况点进行管系布置，设计定型后的排气管尺寸无法实现柔性调整功能。因此，传统的脉冲增压排气管系统无法兼顾船用中速柴油机全工况的运行性能。既然排气管的管径、长度在装机前就已经设计定型，唯一可以优化的只有排气管的横截面面积。因此，必须研发一种适用于船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，以满足船用柴油机在不同工况下利用脉冲能的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，可以改变排气管的横截面积，有效利用不同工况下的脉冲能。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，包括多根排气支管和数个脉冲转换器，数根排气支管通过膨胀节汇合到连接支管后通过连接法兰与对应的脉冲转换器相连；所述脉冲转换器呈倾倒的Y形，包括Y形管和内置的分叉管横截面积调节装置，所述Y形管由两根外端端面设有连接法兰的分叉管汇合后与一根外端端面设有连接法兰的端口管固定连接而成；分叉管横截面积调节装置设置在两根分叉管的汇合端内，包括固定板以及成对设置的翻板机构和电磁铁，沿Y形管的纵向设置的固定板固定在两根分叉管的汇合端口上，翻板机构包括分别设置固定板两侧的分叉管翻板和分别设置在分叉管翻板外侧的扭簧，电磁铁对称固定在两根分叉管的外侧与分叉管翻板对应的位置上。
进一步的，在排气支管靠近连接法兰处设有排气支管横截面积调节装置，所述排气支管横截面积调节装置包括排气支管翻板、电磁铁和扭簧，排气支管翻板一端通过铰接销与排气支管的入口端铰接，电磁铁固定在排气支管外侧与排气支管翻板对应的位置上，扭簧设置在排气支管翻板的外侧。
进一步的，固定板内端位于两根分叉管的汇合端口上，固定板外端与端口管端口之间留有两根分叉管的横向通道；所述分叉管翻板一端通过铰接销与固定板内端对应一侧铰接。
进一步的，扭簧中部套在铰接销上，扭簧两端的支脚分别抵靠在分叉管翻板上侧和靠近两根分叉管汇合端口的分叉管侧壁上。
进一步的，扭簧中部套在铰接销上，扭簧两端的支脚分别抵靠在排气支管翻板上侧和靠近连接法兰处的排气支管侧壁上。
进一步的，所述分叉管翻板和排气支管翻板的材质均为电工纯铁或电工硅钢片。
本发明结构紧凑、使用安全可靠，当船用柴油机运行至指定工况时，按照脉冲转换器分叉管和各排气支管所需的横截面积，通过中央控制器调节输入各电磁铁直流线圈所需的直流电流值，使各电磁铁分别吸附对应的翻板,翻板克服扭簧的弹性力绕铰接销轴线转动至指定开度，从而调节脉冲转换器Y形管和各排气支管的横截面面积达到所需值，使脉冲能量利用率达到最大化，提高了船用柴油机的运行效率。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是脉冲转换器的放大结构简图；
图4是排气支管的放大结构简图。
具体实施方式
下面结合附图和8缸船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统的实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图4所示，本实施例包括8根排气支管1和2个脉冲转换器2，每2根排气支管1通过膨胀节3汇合到连接支管4后通过连接法兰5与对应的脉冲转换器2相连。各排气支管1和连接支管4之间的纵向和横向分别通过数根水平连接板10和数根垂直连接板20固定连接成一体。脉冲转换器2呈倾倒的Y形，包括Y形管21和内置的分叉管横截面积调节装置6，Y形管21由两根外端端面设有连接法兰5的分叉管211汇合后与端口管212左端焊连而成，端口管212右端通过连接法兰5与增压器相连。每个Y形管21的两根分叉管211左端分别与连接支管4右端通过连接法兰5相连。
连接支管4左端通过膨胀节3与一根排气支管1固定连接，连接支管4中部与另一根排气支管1固定连接。这样，每个脉冲转换器2的两根分叉管211共与4根排气支管1固定连接，两个脉冲转换器2就与8根排气支管1固定连接。
如图3所示，分叉管横截面积调节装置6设置在两根分叉管211的汇合端内，包括固定板61以及成对设置的分叉管翻板机构62和电磁铁63，沿Y形管21的纵向设置的固定板61固定在两根分叉管211的汇合端口上，分叉管翻板机构62包括分别设置固定板61两侧的分叉管翻板621和分别设置在分叉管翻板621外侧的扭簧622，电磁铁63对称固定在两根分叉管211的外侧与分叉管翻板621对应的位置上。固定板61内端位于两根分叉管211的汇合端口上，固定板61外端与端口管22端口之间留有两根分叉管211的横向通道213，便于两根分叉管211中的废气汇合到端口管22中后进入增压器。分叉管翻板621左端通过铰接销623与固定板61内端对应一侧铰接。扭簧622中部套在铰接销623上，扭簧622两端的支脚分别抵靠在分叉管翻板621上侧和靠近两根分叉管211汇合端口的分叉管211侧壁上。
如图4所示，在排气支管1靠近连接法兰5处设有排气支管横截面积调节装置7，其包括排气支管翻板71、电磁铁63和扭簧622，排气支管翻板71一端通过铰接销623与排气支管1的入口端铰接，电磁铁63固定在排气支管1外侧与排气支管翻板71对应的位置上，扭簧622设置在排气支管翻板的外侧。排气支管翻板71和设置在排气支管翻板71外侧的扭簧622，排气支管翻板71一端通过铰接销623与排气支管1的入口端铰接。扭簧622中部套在铰接销623上，扭簧622两端的支脚分别抵靠在排气支管翻板71上侧和靠近连接法5兰处的排气支管1侧壁上。
由于扭簧622的扭转弹性力小于电磁铁63的最大电磁力，在电磁铁63通电产生的电磁力大于扭簧的弹性力时，电工纯铁或电工硅钢片材质的分叉管翻板621和排气支管翻板71绕各自的铰接销623轴线克服扭簧622的扭转弹性力而转动，随着电磁铁63输入的直流电流的不断增大，电磁力也随之增大，分叉管翻板621和排气支管翻板71的开启角度因而也不断增大直至达到设定的开启角度，使得脉冲转换器2的分叉管211横截面积和排气支管1横截面积均按设定值递减，使进入增压器的废气脉冲能量也随之变化。由于电工纯铁或电工硅钢片的磁导率高、矫顽力较低因此不易被磁化，当电磁铁63输入的直流电流的减小时，电磁力也随之减小；当电磁力小于扭簧的弹性力时，在扭簧622的扭转弹性力作用下，分叉管翻板621和排气支管翻板71的开启角度也随之减小；当电磁铁63无直流电输入时，电磁力消失，分叉管翻板621和排气支管翻板71在各自的扭簧622的扭转弹性力作用下恢复原位，分叉管211横截面积和排气支管1横截面积恢复到最大值。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，包括多根排气支管和数个脉冲转换器，数根排气支管通过膨胀节汇合到连接支管后通过连接法兰与对应的脉冲转换器相连；其特征在于，所述脉冲转换器呈倾倒的Y形，包括Y形管和内置的分叉管横截面积调节装置，所述Y形管由两根外端端面设有连接法兰的分叉管汇合后与一根外端端面设有连接法兰的端口管固定连接而成；分叉管横截面积调节装置设置在两根分叉管的汇合端内，包括固定板以及成对设置的翻板机构和电磁铁，沿Y形管的纵向设置的固定板固定在两根分叉管的汇合端口上，翻板机构包括分别设置固定板两侧的分叉管翻板和分别设置在分叉管翻板外侧的扭簧，电磁铁对称固定在两根分叉管外侧与分叉管翻板对应的位置上。
2.如权利要求1所述的船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，其特征在于，在排气支管靠近连接法兰处设有排气支管横截面积调节装置，所述排气支管横截面积调节装置包括排气支管翻板、电磁铁和扭簧，排气支管翻板一端通过铰接销与排气支管的入口端铰接，电磁铁固定在排气支管外侧与排气支管翻板对应的位置上，扭簧设置在排气支管翻板的外侧。
3.如权利要求1所述的船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，其特征在于，固定板内端位于两根分叉管的汇合端口上，固定板外端与端口管端口之间留有两根分叉管的横向通道；所述分叉管翻板一端通过铰接销与固定板内端对应一侧铰接。
4.如权利要求1所述的船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，其特征在于，扭簧中部套在铰接销上，扭簧两端的支脚分别抵靠在分叉管翻板上侧和靠近两根分叉管汇合端口的分叉管侧壁上。
5.如权利要求2所述的船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，其特征在于，扭簧中部套在铰接销上，扭簧两端的支脚分别抵靠在排气支管翻板上侧和靠近连接法兰处的排气支管侧壁上。
6.如权利要求1所述的船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，其特征在于，所述分叉管翻板和排气支管翻板的材质均为电工纯铁或电工硅钢片。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU426058A1 (ru) * | 1971-03-15 | 1974-04-30 | В. Н. Соболь, В. В. Погребн , В. Н. Зайончковский | Устройство для привода турбонагнетателя |
| JPS60212624A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | 可変容量タ−ボチヤ−ジヤ−の制御装置 |
| DE3343429C2 (de) * | 1983-12-01 | 1986-09-25 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Pulse-Converter für eine mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| CN101413430A (zh) * | 2008-11-20 | 2009-04-22 | 上海交通大学 | 增压方式可调的涡轮增压系统 |
| CN201265453Y (zh) * | 2008-10-23 | 2009-07-01 | 上海交通大学 | 可调式脉冲涡轮增压装置 |
| CN102042067A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-05-04 | 重庆潍柴发动机厂 | 一种八缸柴油机脉冲增压排气管 |
| CN103161567A (zh) * | 2013-02-16 | 2013-06-19 | 李光顺 | 梳形舌片分流变截面涡轮增压器 |
| CN103470364A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-12-25 | 上海交通大学 | 旋转体上带有流通孔的旋转系统 |
| CN206617219U (zh) * | 2017-02-09 | 2017-11-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 脉冲可调式排气管及柴油发动机 |
-
2018
- 2018-07-09 CN CN201810744651.XA patent/CN108869014B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU426058A1 (ru) * | 1971-03-15 | 1974-04-30 | В. Н. Соболь, В. В. Погребн , В. Н. Зайончковский | Устройство для привода турбонагнетателя |
| DE3343429C2 (de) * | 1983-12-01 | 1986-09-25 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Pulse-Converter für eine mehrzylindrige Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| JPS60212624A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-24 | Nissan Motor Co Ltd | 可変容量タ−ボチヤ−ジヤ−の制御装置 |
| CN201265453Y (zh) * | 2008-10-23 | 2009-07-01 | 上海交通大学 | 可调式脉冲涡轮增压装置 |
| CN101413430A (zh) * | 2008-11-20 | 2009-04-22 | 上海交通大学 | 增压方式可调的涡轮增压系统 |
| CN102042067A (zh) * | 2010-11-12 | 2011-05-04 | 重庆潍柴发动机厂 | 一种八缸柴油机脉冲增压排气管 |
| CN103161567A (zh) * | 2013-02-16 | 2013-06-19 | 李光顺 | 梳形舌片分流变截面涡轮增压器 |
| CN103470364A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-12-25 | 上海交通大学 | 旋转体上带有流通孔的旋转系统 |
| CN206617219U (zh) * | 2017-02-09 | 2017-11-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 脉冲可调式排气管及柴油发动机 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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