CN202417670U - 立体式简化排气脉冲转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体式简化排气脉冲转换器，包括脉冲转换器本体，所述脉冲转换器本体的一端设有两个进气管，另一端设有出气管，所述两进气管交汇后与所述出气管相连，所述两进气管的交汇处设有隔板，所述隔板位于两进气管中心线夹角的角平分线上，且所述出气管中心线与所述两进气管中心线所在平面之间相交。本实用新型立体式简化排气脉冲转换器不仅结构简单，而且能够根据实际需要改变形状，便于柴油机排气系统的安装和布置，克服了传统的排气脉冲转换器进气管和出气管中心线均位于同一平面内的技术偏见，且不会对排气系统的效率造成影响。

Description

立体式简化排气脉冲转换器

技术领域

本实用新型涉及一种用于柴油机排气装置的脉冲转换器，具体的为一种立体式简化排气脉冲转换器。 

背景技术

排气系统的设计对发动机的性能有着重要的影响，不仅会影响到发动机的充量更换，而且对涡轮增压发动机还将影响废气能量的运用。脉冲转换排气系统是两缸一支管接脉冲转换器的排气系统，在8缸式涡轮柴油机上得到了广泛的运用，该排气系统能有效的提高排气能量的传递，减小压力波的反射和扫气阶段排气压力波的干扰，其良好的扫气能力可达到降低排气温度和结构热负荷的效果。 

然而，现有的排气脉冲转换器一般采用简单的“Y”型结构，且具有精确的几何对称结构要求。在设计使用现有的“Y”型排气脉冲转换器的排气系统时，由于排气脉冲转换器不能根据实际需要而改变形状，因此造成排气系统中的排气管以及增压器布置困难，且现有的“Y”型排气脉冲转换器对铸造的精度要求高，脉冲转换效率对公差尺寸较敏感，因此制作困难。 

现有排气脉冲转换器结构为平面结构，即排气脉冲转换器的两进气管中心线和出气管中心线均位于同一平面上，不仅铸造精度高，而且对增压器的安装要求较高，排气脉冲转换系统的结构布置有严格要求，对于增压中冷装置结构布置有较大的限制，现有的排气脉冲转换器还具有脉冲转换效率对废气流量和内燃机的转速变化很敏感的缺点。 

因此，本实用新型旨在探索一种立体式简化排气脉冲转换器，通过改进现有平面结构的排气脉冲转换器，使得脉冲转换器能够根据实际需要而改变形状，便于柴油机排气系统的安装布置，且不会对排气系统的效率造成影响。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提出一种立体式简化排气脉冲转换器，该立体式简化排气脉冲转换器不仅结构简单，而且能够根据实际需要改变形状，便于柴油机排气系统的安装和布置，克服了传统的排气脉冲转换器进气管和出气管中心线均位于同一平面内的技术偏见，且不会对排气系统的效率造成影响。 

要实现上述技术目的，本实用新型的立体式简化排气脉冲转换器，包括脉冲转换器本体，所述脉冲转换器本体的一端设有两个进气管，另一端设有出气管，所述两进气管交汇后与所述出气管相连，所述两进气管的交汇处设有隔板，所述隔板位于两进气管中心线夹角的角平分线上，且所述出气管中心线与所述两进气管中心线所在平面之间相交。 

进一步，所述出气管中心线与所述两进气管中心线所在平面之间的夹角为0~30°； 

进一步，所述两进气管的进气口均低于所述出气管的出气口；

进一步，所述两进气管分别在所述隔板顶端沿各自中心线的垂线方向所得到的两个截面的面积相等；

进一步，所述两进气管的进气口面积相等，且所述进气管在隔板顶端处沿其中心线垂线方向的截面面积与所述进气管进气口的面积的比率为0.75—0.85；

进一步，所述出气管与两进气管之间通过空壳球冠相连通，所述空壳球冠内径与所述出气管内径相等；

进一步，所述出气管与所述空壳球冠之间以及进气管与所述空壳球冠之间均平滑过渡。

本实用新型的有益效果为： 

1、本实用新型的立体式简化排气脉冲转换器通过在两进气管的交汇处设置隔板，隔板位于两进气管中心线夹角的角平分线上，两进气管并不需要相对于出气管中心线呈对称设置，且出气管中心线设置为与两进气管中心线所在平面相交，即出气管中心线和两进气管中心线之间不在同一平面上，如此，在满足隔板的位于两进气管中心线夹角的角平分线的条件下，脉冲转换器本体的形状可以根据实际需要设置，便于柴油器排气系统中的排气管和增压器的安装布置，增压中冷装置布置更加方便，提高增压中冷装置的效率；相较于传统的呈“Y”型对称的脉冲转换器或呈平面结构的排气脉冲转换器，本实用新型的立体式简化排气脉冲转换器气动效率并不会受到影响，克服了现有的认为脉冲转换器必须设置为呈精确的“Y”型对称和出气管中心线必须与进气管中心线所在平面共面的技术偏见；

2、由于本实用新型的立体式简化排气脉冲转换器在制作时，对铸造精度要求高的部分采用砂型定型的办法，克服了现有的脉冲转换器因需要精确对称的几何结构而导致铸造难度大的困难，并降低了脉冲转换效率对公差尺寸敏感的致命缺陷，铸造更加容易；

3、出气管与进气管之间通过空壳球冠相连通，且出气管与空壳球冠之间以及进气管与空壳球冠之间均平滑过渡，能够有效抑制紊流产生，提高脉冲转换效率。

附图说明

图1为本实用新型立体式简化排气脉冲转换器实施例结构示意图； 

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图。

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作详细说明。 

如图1所示，为本实用新型立体式简化排气脉冲转换器实施例结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的左视图。 

本实施例的立体式简化排气脉冲转换器，包括脉冲转换器本体1，所述脉冲转换器本体1的一端设有进气管I 2 和进气管II 3，另一端设有出气管4，所述进气管I 2和进气管II 3在交汇后与所述出气管4相连，且进气管I 2 和进气管II 3的交汇处设有隔板5，所述隔板5位于进气管I 2 中心线和进气管II 3中心线夹角的角平分线上，即隔板5与进气管I 2中心线夹角α和隔板5与进气管II 3中心线夹角β相等。所述出气管4中心线与所述进气管I 2 中心线和进气管II 3中心线所在的平面之间相交。优选的，所述出气管4中心线与进气管I 2 中心线和进气管II 3中心线所在平面之间的夹角γ为0~30°，防止出气管转角太大给气体排出增加阻力而导致脉冲转换器的效率降低。 

本实施例的立体式简化排气脉冲转换器通过在进气管I 2 和进气管II 3的交汇处设置隔板5，隔板5位于进气管I 2 中心线和进气管II 3中心线夹角的角平分线上，进气管I 2 和进气管II 3并不需要相对于出气管中心线呈对称设置，且出气管4中心线设置为与进气管I 2 和进气管II 3中心线所在平面相交，即出气管4中心线和进气管I 2 和进气管II 3中心线之间不在同一平面上，如此，在满足隔板5的位于两进气管中心线夹角的角平分线的条件下，脉冲转换器本体的形状可以根据实际需要设置，便于柴油器排气系统中的排气管和增压器的安装布置，增压中冷装置布置更加方便，提高增压中冷装置的效率；相较于传统的呈“Y”型对称的脉冲转换器或呈平面结构的排气脉冲转换器，本实用新型的立体式简化排气脉冲转换器气动效率并不会受到影响，克服了现有的认为脉冲转换器必须设置为呈精确的“Y”型对称和出气管4中心线必须与进气管中心线所在平面共面的技术偏见。 

另外，由于本实施例的非对称简化脉冲转换器在制作时，对铸造精度要求高的进气管I 2 和进气管II 3交汇处和隔板5的部分采用砂型定型的办法，克服了现有的脉冲转换器因需要精确对称的几何结构而导致铸造难度大的困难，并降低了脉冲转换效率对公差尺寸敏感的致命缺陷，铸造更加容易。 

作为本实施例的进一步改进，所述进气管I 2 和进气管II 3的长度不相等，可以根据实际需要，可以通过加长或减短进气管I 2或进气管II 3的长度来实现排气管的顺利安装和布置。 

作为本实施例的进一步改进，所述进气管I 2 和进气管II 3的进气口均低于所述出气管4的出气口，采用该结构的脉冲转换器本体1可以通过将两进气管设置在出气管4的同一侧来方便增压器选型和安装布置。 

作为本实施例的进一步改进，所述进气管I 2 在隔板5顶端处沿其中心线的垂线方向的截面的面积S1，与所述进气管II 3 在隔板5顶端处沿其中心线的垂线方向的截面的面积S2相等，即S1=S2，采用该结构的脉冲转换器能够得到更高气动效率。 

作为本实施例的进一步改进，进气管I 2 的进气口面积和进气管II 3的进气口面积的面积相等，且所述进气管在隔板顶端处沿其中心线垂线方向的截面面积S1或S2与所述进气管的进气口面积S3的比率S1/S3为0.75~0.85，采用该结构的脉冲转换器的气动效率更高，能有效能提高排气能量的传递，促进废气排空，本实施例的非对称简化排气脉冲转换器的两进气管在隔板5顶端处得到的最小截面面积与所述出气管出气口面积之比选用0.8。 

[0020] 作为本实施例的进一步改进，所述出气管4与进气管I 2 和进气管II 3之间通过空壳球冠相连通，即进气管I 2 和进气管II 3交汇后通过空壳球冠与出气管4相通，所述空壳球冠内径与所述出气管4内径相等，通过设置空壳球冠，使得即使在出气管4中心线相对于两进气管中心线所在平面存在一定夹角的情况下，也可使得气流稳定。本实施例的空壳球冠的球心O位于出气管4的中心线上。优选的，所述出气管4与所述空壳球冠之间以及两进气管与所述空壳球冠之间均平滑过渡，出气管4与两进气管之间通过空壳球冠相连通，且出气管4与空壳球冠之间以及两进气管与空壳球冠之间均平滑过渡，能够有效抑制紊流产生，提高脉冲转换效率。

[0021] 使用本实施例的非对称简化排气脉冲转换器时，进气管I 2的进气口法兰和进气管II 3的进气口法兰分别与排气管相连，出气管4的出气口法兰与增压器相连，按照一定排气相位连接的各缸连接至进气管处，当其中一缸排气门全开，废气流速最高，高速的废气流经隔板顶端处，由于压力降低，速度急剧升高，由流体的引射效应可以得到，高速流体于隔板另外一边产生一低压区域，该区域的低压会吸出这边排气管处于排气终了的低速低压废气，从而增加汽缸的换气效率。

由于本实用新型的立体式简化脉冲转换器不再是平面结构，布置增压中冷装置时考虑影响脉冲转换器效率的因素较少，增压中冷系统的布置较为方便，整个的增压中冷系统的效率能够得到很大提高。 

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (7)

1.一种立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：包括脉冲转换器本体，所述脉冲转换器本体的一端设有两个进气管，另一端设有出气管，所述两进气管交汇后与所述出气管相连，所述两进气管的交汇处设有隔板，所述隔板位于两进气管中心线夹角的角平分线上，且所述出气管中心线与所述两进气管中心线所在平面之间相交。

2.根据权利要求1所述的立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：所述出气管中心线与所述两进气管中心线所在平面之间的夹角为0~30°。

3.根据权利要求2所述的立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：所述两进气管的进气口均低于所述出气管的出气口。

4.根据权利要求1所述的立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：所述两进气管分别在所述隔板顶端沿各自中心线的垂线方向所得到的两个截面的面积相等。

5.根据权利要求4所述的立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：所述两进气管的进气口面积相等，且所述进气管在隔板顶端处沿其中心线垂线方向的截面面积与所述进气管进气口的面积的比率为0.75—0.85。

6.根据权利要求1-5任一项所述的立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：所述出气管与两进气管之间通过空壳球冠相连通，所述空壳球冠内径与所述出气管内径相等。

7.根据权利要求6所述的立体式简化排气脉冲转换器，其特征在于：所述出气管与所述空壳球冠之间以及进气管与所述空壳球冠之间均平滑过渡。

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