CN88103286A - 排气的有效利用的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明与更有效地利用发动机的排气有关，尤其在具有二个或多个气缸并备有一涡轮增压器的大柴油机，本发明还与排气管装置的方法付诸实施有关，根据本发明，每个气缸排气最好基本上以切线方向输入到排气管的侧面，也就是相对于排气管轴线横截面方向成切线，这就达到了使绕排气管轴线的排气成螺旋状气流，上述螺旋状气流与从单个气缸来的附加主排气流汇合，并一起输到柴油机的涡轮增压器；这样至少排气的部分动能一路上可维持到涡轮增压器。

Description

本发明与发动机排气的有效利用的方法有关，尤其在具有二个或多个气缸并备有一涡轮增压器大的柴油机上，为了把本方法付诸实施，排气管装置有许多管子而且都连到发动机上，尤其对具有二个或者多个气缸并备有涡轮增压器的大柴油机。
对于大的柴油机在这里指的是这些适合于例如用于船用辅机或者主推进机或用于热力发电厂的柴油机，柴油机常常备有一涡轮增压器，排气送入涡轮增压器使操作更有效，从而改进了油耗的经济性，一方面为了把排气输入到涡轮增压器，用了直径比较小的排气管，目的在于当排气从气缸内排出时，用来维持由此产生的某种程度上的压力脉冲，一路上输到涡轮增压器。另外，通过使用直径较大的排气管，在常压下把排气输入到涡轮增压器，在这种情况下，在通常大量的排气流内单独的压力脉冲消失，在实践中排气中维持压力脉冲的方法证明是更好，尤其在排气的较低输入压力时。
本发明目的是创造一把柴油机排气输入连到柴油机上的涡轮增压器的改进方法，而且提供一改进的排气管装置。为了把此方法付诸于实施，本发明还有一个目的是改进柴油机耗和效率。
本发明目的通过下面的详细叙述来实现。根据本发明各个气缸的排气，最好与其它排气分离出来基本上以切线方向单独输入到排气管的侧面，也就是相对于中心轴的横截面方向成切线。这就达到了使绕着排气管中心轴的排气成螺旋状气流，上述螺旋状气流与从单个气缸来的附加主排气流汇合并一起输到柴油机的涡轮增压器，这样至少排气的部分动能一路上可维持到涡轮增压器，以这种方法与以前的系统相比较，排气的压力是较低。因为从气缸来的排气压力脉冲的最大部分能量是动能，从而减小了油耗。
根据本发明，在一排气管装置中为了把本方法付诸实施，一大排气管有包括外管件和内管件的管子装置，其中从气缸来的排气分开安置并从排气管的侧面基本上以切线方向引入，实际上排气在排气管轴线的横截面上是从外管件和内管件之间的空间引入，以便绕着排气管轴线以螺旋状气流移动，并与从单独气缸来的流过内管件排气的附加主排气量排气相汇合，再输到柴油机的涡轮增压器。这样至少排气的部分动能一路上维持到涡轮充压器。
在与主排气流汇合之前，从气缸来的单独排气流以大约相当于排气管内径的距离来安排，并在排气的纵向方向以螺旋状移动。
从气缸来的排气有效地导向排气管，这样管子装置的外管件备用有一横向连接件圆滑地连到管件上，并且通过在外管件内面上安置一凹陷，组成了上述连接件的延伸。上述凹陷在沿着管件的某个距离进行布置使排气的螺旋状气流更有效，内外管件可这样组成以至内外管引导从气缸来的单独的排气流以及导向排气管中心部位位置或邻近位置的主排气流，在其中二种流量进行汇合，以便产生一个对单独排气流的吸引效果。
柴油机每个邻接的气缸有效地备有一它自己的管子装置，其中顺序的管子装置一起组成了排气管，藉助其一端上的法兰，内外管件就相互支撑连在一起，当需要时藉助中间件，该中间件在其二端备用法兰能把内外管件相互连在一起，中间件的内径相当于管子装置内管件的内径。
在下文对照附图对发明会进行更详细叙述，其中：
图1表示根据发明的一排气管装置侧视图。
图2表示图1中A-A剖面线的剖视图。
在图中标号1表示包括二个相连的管子装置（2），部分柴油机排气管，藉助中间件（3），二个管子装置相互支撑，各管子装置（2）有一外管件（4）和内管件（5），该内外管件藉助在其一端的法兰（7）相互支撑。中间件（3）包括法兰（9），藉助此法兰，中间件分别固定到第一管子装置内外管件（4）和（5）的法兰（7）和（8）以及固定到第二管子装置上仅仅在外管件（4）的法兰（7）上。
每个管子装置2适合于接受柴油机气缸（未示出）来的排气，从气缸来的用箭头（10）表示的排气流，藉助一连接件（11）被输到内管件（5）和外管件（4）之间空间，目的在于使排气量尽可能地保持它的动能并以螺旋状方式移动。在外管件（4）内没有一凹陷（12），外管件（4）有一导向面（13），藉助该导向面，从气缸来的单独排气流引向排气管的中央部分，同时该排气流与从单独气缸来的用箭头14表示的附加主排气流汇合，随后再输到柴油机的涡轮增压器。（图上未示出）相应地在内管件（5）设有一导向面（15），用来引导和压缩主排气流向着排气管的中央部分，用这种方法主排气流速度增加，引起了一个所谓“文特里”现象，其特点为主排气流从气缸来的排气从管子的边缘部分吸入，由于以上事实，从单独气缸来的排气被造成以强烈的螺旋状方式移动，主排气流14也以螺旋状方式移动，并维持从气缸来的单独排气流的部分动能。这样，结果就形成油耗降低，再进一步结果，在排气从气缸内排出时，压力脉冲并没有有害的效果。
根据柴油机气缸的数目，排气管相应包含有多个管子装置（2），分开这些管子装置的中间件（3），然而，相连的管子装置（2）相互间直接连起来，而不用单独的中间件（3）也是可行的。
本发明并不限制在上述的实施例，但是在下述的权利要求范围内，其内容稍作修改也是可以的。

Claims (10)

1、为了在发动机内更有效地利用排气的方法，尤其在有二个或更多气缸，并备有涡轮增压器的柴油机，其特征在于：各个气缸的排气最好相对于排气管从其侧壁方向，基本上以切线方向输入到排气管，实际上相对于其轴线在横截面方向做到绕排气管轴线成螺旋状流动，以后螺旋状排气流与单独气缸来的排气的附加主排气流汇合，并输到柴油机的涡轮增压器，这样至少排气的部分动能一路上维持到涡轮增压器。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在与主排气流汇合之前，从气缸来的单独排气流允许以大约相当于排气管内径的距离间隔，并在排气纵向方向以螺旋状移动。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在气缸来的单独排气流与主排气流汇合之前，所述各排气流都导向排气管的中心部分，通过其增加的速度，造成主排气流吸引在排气管中的单独排气流。
4、根据上述权利要求中的任一项所述的方法，把排气管装置付诸实施，排气管装置包含有许多管子装置（2）并联到发动机上。尤其连到有二个或几个气缸并备有一涡轮增压器的柴油机上，其特征在于：管子装置（2）包括一外管件（4）与一内管件（5），从至少大部分气缸来的排气分开安置，以相对于排气管侧面，基本上切线方向引入，实际上在排气管轴线的横截面上是从外管件和内管件之间的空间引入，以便绕着排气管轴线以螺旋状气流移动并与单独气缸来的流过内管件来的排气的附加主排气量相汇合。这样至少排气的部分动能一路上维持到涡轮增压器。
5、根据权利要求4的排气管装置其特征在于：在与排气流汇合之前，从气缸来的单独排气流以大约相当于排气管内径的距离来安排，并在排气的纵向方向以螺旋状移动。
6、根据权利要求4或5所述的排气管装置，其特征在于：管子装置（2）的外管件备有一横向连接件，圆滑地连到管子件（4）为了把从气缸来的排气引入到排气管，而且在外管件的内面安置一凹陷（12）而组成了上述连接件的延伸，上述凹陷沿着管件的某个距离进行布置，使排气的螺旋状气流更有效。
7、根据权利要求4～6中任一项所述的排气管装置，其特征在于：上述内外管件是这样组成，以至它们引导从气缸来的单独排气流（10）以及主排气流向着排气管位置或邻近位置的中心部分，在这里二种排气流汇合以便对单独排气流产生一个吸引效果。
8、根据权利要求4～7中任一项所述的排气管装置，其特征在于：每个相邻的柴油机气缸备有它自己的管子装置并且相连的管子装置（2）汇合布置组成一排气管。
9、根据权利要求4～8中的任一项所述的排气装置，其特征在于：上述内外管件（4，5）藉助在其一端的法兰（7，8）来互相支撑固定。
10、根据权利要求4～9中的任一项所述的排气管装置，其特征在于：相连的管子件（2）藉助中间件（3）相互连接，中间件在其二端备有一法兰（9），而法兰的内径相当于管子装置（2）的内管件（5）的内径。
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