專利名稱：渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，中大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)大都采用渦輪增壓技術(shù)，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓系統(tǒng)的兩種基本型式為定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機(jī)的增壓系統(tǒng)可以進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時(shí)， 泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；但是在低速工況時(shí)，不能充分利用排氣脈沖能量。 脈沖增壓系統(tǒng)，依據(jù)各缸發(fā)火順序，將排氣不發(fā)生干擾的兩個(gè)氣缸或三個(gè)氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速工況和瞬態(tài)工況性能較好；但是在高速工況時(shí)，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時(shí)使排氣管容積變大，低速工況時(shí)使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過(guò)改變渦輪入口的面積，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧。在低速工況時(shí)使渦輪入口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況時(shí)使渦輪入口面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，這也是較為理想的。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)ZL20102053^37. 0，專利名稱排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種渦輪入口面積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其渦輪入口面積的變化是通過(guò)旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來(lái)控制旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)，從而使增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，使其渦輪入口面積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、排氣管、連接管、渦輪、連接管上側(cè)壁、連接管下側(cè)壁、連接管前側(cè)壁、連接管后側(cè)壁、第一旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板、第一彈性部件和第二彈性部件，第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸分別通過(guò)第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管與排氣管相連接，排氣管的出口與連接管的入口相連接， 連接管的出口和渦輪的入口相連接，連接管上側(cè)壁、連接管下側(cè)壁、連接管前側(cè)壁、連接管后側(cè)壁固接為一體，連接管的橫截面為長(zhǎng)方形，第一旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸的兩端均分別安裝在連接管前側(cè)壁和連接管后側(cè)壁內(nèi)，第一旋轉(zhuǎn)板與第一旋轉(zhuǎn)軸固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板與第二旋轉(zhuǎn)軸固接為一體，第一旋轉(zhuǎn)板的前端通過(guò)第一彈性部件與連接管上側(cè)壁相連接，第二旋轉(zhuǎn)板的前端通過(guò)第二彈性部件與連接管下側(cè)壁相連接。第一彈性部件和第二彈性部件均為彈簧。在本發(fā)明的工作過(guò)程中，第一旋轉(zhuǎn)板可以在連接管內(nèi)以第一旋轉(zhuǎn)軸為軸線旋轉(zhuǎn)， 第二旋轉(zhuǎn)板可以在連接管內(nèi)以第二旋轉(zhuǎn)軸為軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，排氣管內(nèi)排氣壓力較高，第一旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板之間的喉口面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，排氣管內(nèi)排氣壓力較低，在第一彈性部件和第二彈性部件的作用下，第一旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板之間的喉口面積變小，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果為本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的渦輪入口面積控制機(jī)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、第一氣缸，2、第二氣缸，3、第三氣缸，4、第一排氣支管，5、第二排氣支管， 6、第三排氣支管，7、排氣管，8、連接管，9、渦輪，10、連接管上側(cè)壁，11、連接管下側(cè)壁，12、連接管前側(cè)壁，13、連接管后側(cè)壁，14、第一旋轉(zhuǎn)軸，15、第二旋轉(zhuǎn)軸，16、第一旋轉(zhuǎn)板，17、第二旋轉(zhuǎn)板，18、第一彈性部件，19、第二彈性部件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3、第一排氣支管4、第二排氣支管5、第三排氣支管6、排氣管7、連接管8、渦輪9、連接管上側(cè)壁10、連接管下側(cè)壁11、連接管前側(cè)壁12、連接管后側(cè)壁13、第一旋轉(zhuǎn)軸14、第二旋轉(zhuǎn)軸15、第一旋轉(zhuǎn)板16、第二旋轉(zhuǎn)板17、第一彈性部件18和第二彈性部件19，第一氣缸1、第二氣缸2、第三氣缸3分別通過(guò)第一排氣支管4、第二排氣支管5、第三排氣支管6與排氣管7相連接，排氣管7的出口與連接管8的入口相連接，連接管8的出口和渦輪9的入口相連接，連接管上側(cè)壁10、連接管下側(cè)壁11、連接管前側(cè)壁12、連接管后側(cè)壁13固接為一體，連接管8的橫截面為長(zhǎng)方形，第一旋轉(zhuǎn)軸14、第二旋轉(zhuǎn)軸15的兩端均分別安裝在連接管前側(cè)壁12和連接管后側(cè)壁13內(nèi)，第一旋轉(zhuǎn)板16與第一旋轉(zhuǎn)軸14固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板17與第二旋轉(zhuǎn)軸 15固接為一體，第一旋轉(zhuǎn)板16的前端通過(guò)第一彈性部件18與連接管上側(cè)壁10相連接，第二旋轉(zhuǎn)板17的前端通過(guò)第二彈性部件19與連接管下側(cè)壁11相連接，第一彈性部件18和第二彈性部件19均為彈簧。
在本發(fā)明的工作過(guò)程中，第一旋轉(zhuǎn)板16可以在連接管8內(nèi)以第一旋轉(zhuǎn)軸14為軸線旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板17可以在連接管8內(nèi)以第二旋轉(zhuǎn)軸15為軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，排氣管7內(nèi)排氣壓力較高，第一旋轉(zhuǎn)板16順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板17逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板之間的喉口面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，排氣管7內(nèi)排氣壓力較低，在第一彈性部件18和第二彈性部件19的作用下，第一旋轉(zhuǎn)板16逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板17順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板之間的喉口面積變小，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。因此，本發(fā)明可以較好的兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況。
權(quán)利要求
1.一種渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，包括第一氣缸(1)、第二氣缸O)、第三氣缸(3)、第一排氣支管(4)、第二排氣支管(5)、第三排氣支管(6)、排氣管(7)、連接管(8)、 渦輪(9)、連接管上側(cè)壁(10)、連接管下側(cè)壁(11)、連接管前側(cè)壁(1 、連接管后側(cè)壁(13)， 第一氣缸(1)、第二氣缸( 、第三氣缸C3)分別通過(guò)第一排氣支管(4)、第二排氣支管(5)、 第三排氣支管(6)與排氣管(7)相連接，排氣管(7)的出口與連接管(8)的入口相連接，連接管(8)的出口和渦輪(9)的入口相連接，連接管上側(cè)壁(10)、連接管下側(cè)壁(11)、連接管前側(cè)壁(12)、連接管后側(cè)壁(1 固接為一體，其特征在于還包括第一旋轉(zhuǎn)軸(14)、第二旋轉(zhuǎn)軸(15)、第一旋轉(zhuǎn)板(16)、第二旋轉(zhuǎn)板(17)、第一彈性部件(18)和第二彈性部件(19)， 連接管(8)的橫截面為長(zhǎng)方形，第一旋轉(zhuǎn)軸(14)、第二旋轉(zhuǎn)軸(1 的兩端均分別安裝在連接管前側(cè)壁(1 和連接管后側(cè)壁(1 內(nèi)，第一旋轉(zhuǎn)板(16)與第一旋轉(zhuǎn)軸(14)固接為一體，第二旋轉(zhuǎn)板(17)與第二旋轉(zhuǎn)軸(1 固接為一體，第一旋轉(zhuǎn)板(16)的前端通過(guò)第一彈性部件(18)與連接管上側(cè)壁(10)相連接，第二旋轉(zhuǎn)板(17)的前端通過(guò)第二彈性部件(19) 與連接管下側(cè)壁(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，其特征是所述第一彈性部件(18)和所述第二彈性部件(19)均為彈簧。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的渦輪入口面積可調(diào)式渦輪增壓系統(tǒng)，包括氣缸、排氣管、連接管、渦輪、旋轉(zhuǎn)板、旋轉(zhuǎn)軸和彈性部件，旋轉(zhuǎn)軸的兩端均安裝在連接管側(cè)壁內(nèi)，旋轉(zhuǎn)板與旋轉(zhuǎn)軸固接為一體，旋轉(zhuǎn)板前端通過(guò)彈性部件與連接管側(cè)壁相連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板之間的喉口面積變大，泵氣損失較小，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，在兩個(gè)彈性部件的作用下，第一旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)板之間的喉口面積變小，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能較優(yōu)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02B37/22GK102444469SQ201110449689
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者崔毅, 汪文輝, 鄧康耀 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)