CN202140166U - 排气管容积可变的涡轮增压装置 - Google Patents

排气管容积可变的涡轮增压装置 Download PDF

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韩固勇
黄昌华
王韬
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Abstract

本实用新型公开了一种排气管容积可变的涡轮增压装置，属于内燃机技术领域。包括排气支管、排气管、涡轮、移动块，排气支管和排气管相连接，涡轮和排气管相连接，移动块可以在排气管内移动。排气管容积可以根据发动机运行工况的变化而变化，当发动机处于低速工况时，使排气管容积变小；当发动机处于高速工况时，使排气管容积变大。本实用新型设计合理，满足发动机变工况运行要求，且不受气缸数限制，适用于涡轮单进口且涡轮侧置的涡轮增压装置。

Description

排气管容积可变的涡轮增压装置
技术领域
本实用新型涉及一种内燃机涡轮增压装置，特别是一种涡轮单进口且排气管容积可变的涡轮增压装置，属于内燃机技术领域。
背景技术
随着社会的发展和环保要求的提高，现在发动机增压技术应用越来越广泛，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。涡轮增压发动机的两种基本增压系统为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统的结构特点就是排气管容积较大，排气管起到稳压作用，排气压力波动小，通过涡轮的流量稳定，涡轮具有较高的效率；但在排气阀门处节流损失较大，排气从排气阀门处到涡轮进口处之间的熵增较大，排气脉冲能量几乎完全损失；负荷越高，脉冲能量在所有排气能量中所占的比例就会越少，所以定压系统对于高负荷稳定运行是有利的。脉冲增压系统的排气管容积较小，排气从排气阀门处到涡轮进口处之间的熵增较小，排气能量利用率高，而且能及时反映负荷的变化，响应速度快；但由于涡轮是脉动进气，造成涡轮效率低，所以脉冲增压系统对于低负荷和瞬态工况是有利的。由此可见，如果一台发动机若同时配备定压增压方式与脉冲增压方式，高速工况时用定压增压系统，低速或瞬态工况时用脉冲增压系统，这是较为理想的，但现有的发动机增压系统的排气管容积都是不可变的。
发明内容
为了克服已有技术的不足，本实用新型提供一种排气管容积可变的涡轮增压装置。排气管容积可以根据发动机运行工况的变化而变化，当发动机处于低速工况时，使排气管容积变小；当发动机处于高速工况时，使排气管容积变大；以使发动机的各个运行工况都能获得较优的性能，并同时满足经济性和动力性方面的要求。
为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：一种排气管容积可变的涡轮增压装置，包括第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管、第四排气支管、排气管和涡轮，第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管、第四排气支管分别和排气管相连接，排气管的出口和涡轮的入口相连接，在排气管内安装有用于调节排气管容积大小的移动块；所述的移动块从排气管的尾部插入并能够在外力作用下在排气管内轴向移动；移动块的前部上端面为圆弧状，移动块的后部直径与排气管的内径相配合。
由于采用了上述技术方案，使排气管容积可以根据发动机运行工况的变化而变化，当发动机处于低速工况时，使排气管容积变小；当发动机处于高速工况时，使排气管容积变大。
本实用新型的有益效果：本实用新型设计合理，不受气缸数限制，能满足发动机变工况运行要求，适用于涡轮单进口且涡轮侧置的涡轮增压系统，使发动机在整个工况运行范围内都可以获得较优的性能。
附图说明
图1是本实用新型涡轮增压装置的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面的结构示意图；
图3是图1中B-B剖面的结构示意图。
图中：1、第一排气支管，2、第二排气支管，3、第三排气支管，4、第四排气支管，5、排气管，6、涡轮，7、移动块。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步描述。
如图1和图2所示，本实用新型包括第一排气支管1、第二排气支管2、第三排气支管3、第四排气支管4、排气管5、涡轮6和移动块7，第一排气支管1、第二排气支管2、第三排气支管3、第四排气支管4分别和排气管5相连接，排气管5的出口和涡轮6的入口相连接，移动块7从排气管5的尾部伸入，移动块7的前部上端面为圆弧状，移动块7的后部直径与排气管5的内径相配合。四个排气支管的入口分别和排气道出口相连接。当发动机处于低速工况时，把移动块7向着靠近涡轮6的方向移动，使排气管5的容积变小，从而能充分利用脉冲能量。当发动机处于高速工况时，把移动块7向着远离涡轮6的方向移动，使排气管5的容积变大，从而减小强制排气时的泵气损失，提高涡轮6的运行效率。
为了减小排气支管3和排气支管4内的排气损失，以及流经移动块7时的摩擦等能量损失，移动块7的前部上端面设计为圆弧状，如图2所示。为了使排气管5的尾部不发生漏气现象，移动块7的后部直径设计成与排气管5的内径相同，如图3所示。

Claims (1)

1.一种排气管容积可变的涡轮增压装置，包括第一排气支管（1）、第二排气支管（2）、第三排气支管（3）、第四排气支管（4）、排气管（5）和涡轮（6），第一排气支管（1）、第二排气支管（2）、第三排气支管（3）、第四排气支管（4）分别和排气管（5）相连接，排气管（5）的出口和涡轮（6）的入口相连接，其特征在于在排气管（5）内安装有用于调节排气管容积大小的移动块（7）；所述的移动块（7）从排气管（5）的尾部插入并能够在外力作用下在排气管内轴向移动，移动块（7）的前部上端面为圆弧状，移动块（7）的后部直径与排气管（5）的内径相配合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102410076A (zh) * 2011-11-25 2012-04-11 上海交通大学 排气管内装有移动部件的涡轮增压系统
CN104989508A (zh) * 2015-08-15 2015-10-21 安徽工程大学 增压发动机排气管容积控制系统及控制方法

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