專(zhuān)利名稱(chēng)：渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可變排氣通流面積的進(jìn)氣壓力控制式調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是ー種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可變排氣通流面積的進(jìn)氣壓カ控制式調(diào)節(jié)裝置。
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木，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)，各缸共用ー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)壓カ基本上保持恒定，壓カ大小僅與發(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)在高速エ況吋，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；但是在低速エ況時(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，低速エ況和瞬態(tài)エ況性能較好；但是在高速エ況時(shí)，泵氣損失較大。由此可見(jiàn)，如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管容積可以隨著エ況的變換而變化，高速エ況時(shí)使排氣管容積變大，低速エ況時(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)速エ況的兼顧。在低速エ況時(shí)使渦輪入口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速エ況時(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(zhuān)利號(hào)ZL201020532937.0，專(zhuān)利名稱(chēng):排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專(zhuān)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，這就需要増加一套專(zhuān)門(mén)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，提供了一種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可變排氣通流面積的進(jìn)氣壓カ控制式調(diào)節(jié)裝置，使其排氣管喉ロ面積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速エ況，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要專(zhuān)門(mén)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)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管、壓氣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪出氣管、連接軸、容積腔、旋轉(zhuǎn)體、彈簧、連接管、旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)板，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ、排氣支管的進(jìn)氣ロ相連接，排氣支管的出氣ロ與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣ロ分別與排氣管的出氣ロ、渦輪出氣管的進(jìn)氣ロ相連接，壓氣機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣ロ、渦輪出氣管的出氣ロ均與大氣相連通，壓氣機(jī)與渦輪通過(guò)連接軸同軸相連，容積腔與旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，旋轉(zhuǎn)體安裝在容積腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體的外壁面與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，在容積腔的下壁面上有ー個(gè)空槽，旋轉(zhuǎn)桿的一端穿過(guò)容積腔下壁面上的空槽后與旋轉(zhuǎn)體固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)桿的另一端與旋轉(zhuǎn)軸的一端固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)軸的另一端穿過(guò)排氣管后鑲嵌在排氣管的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)，旋轉(zhuǎn)板與旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)板、排氣管的橫截面均為圓形，旋轉(zhuǎn)板的外徑小于排氣管的內(nèi)徑，旋轉(zhuǎn)體的左壁面通過(guò)彈簧與容積腔的左壁面相連接，連接管的兩端分別與容積腔的右壁面、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通。在本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)體可以在容積腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)可以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓カ較高時(shí)，旋轉(zhuǎn)體右側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ也較高，旋轉(zhuǎn)體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并壓縮彈簧，旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板同步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣管的喉ロ面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓カ較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體右側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ也較低，在彈簧的弾性作用下旋轉(zhuǎn)體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板同步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣管的喉ロ面積變小，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓カ較高，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)ロ有ー個(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)速エ況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專(zhuān)門(mén)的排氣管喉ロ面積控制機(jī)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中AA剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1、壓氣機(jī)進(jìn)氣管,2、壓氣機(jī),3、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管,4、發(fā)動(dòng)機(jī),5、排氣支管,6、排氣管，7、渦輪，8、渦輪出氣管，9、連接軸，10、容積腔，11、旋轉(zhuǎn)體，12、彈簧，13、連接管，14、旋轉(zhuǎn)桿，15、旋轉(zhuǎn)軸，16、旋轉(zhuǎn)板。
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和圖2所示的第一個(gè)實(shí)施例所示，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管1、壓氣機(jī)2、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3、發(fā)動(dòng)機(jī)4、排氣支管5、排氣管6、渦輪7、渦輪出氣管8、連接軸9、容積腔10、旋轉(zhuǎn)體11、彈簧12、連接管13、旋轉(zhuǎn)桿14、旋轉(zhuǎn)軸15和旋轉(zhuǎn)板16，壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管I的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的出氣ロ、排氣支管5的進(jìn)氣ロ相連接，排氣支管5的出氣ロ與排氣管6相連接，渦輪7的進(jìn)出氣ロ分別與排氣管6的出氣ロ、渦輪出氣管8的進(jìn)氣ロ相連接，壓氣機(jī)進(jìn)氣管I的進(jìn)氣ロ、渦輪出氣管8的出氣ロ均與大氣相連通，壓氣機(jī)2與渦輪7通過(guò)連接軸9同軸相連，容積腔10與旋轉(zhuǎn)體11的縱截面均為圓弧狀，旋轉(zhuǎn)體11安裝在容積腔10內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體11的外壁面與容積腔10的內(nèi)壁面密封接觸，在容積腔10的下壁面上有ー個(gè)空槽，旋轉(zhuǎn)桿14的一端穿過(guò)容積腔10下壁面上的空槽后與旋轉(zhuǎn)體11固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)桿14的另一端與旋轉(zhuǎn)軸15的一端固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)軸15的另一端穿過(guò)排氣管6后鑲嵌在排氣管6的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板16安裝在排氣管6內(nèi)，旋轉(zhuǎn)板16與旋轉(zhuǎn)軸15固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)板16、排氣管6的橫截面均為圓形，旋轉(zhuǎn)板16的外徑小于排氣管6的內(nèi)徑，旋轉(zhuǎn)體11的左壁面通過(guò)彈簧12與容積腔10的左壁面相連接，連接管13的兩端分別與容積腔10的右壁面、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3相連通。在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)體11可以在容積腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體11旋轉(zhuǎn)時(shí)可以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿14、旋轉(zhuǎn)軸15、旋轉(zhuǎn)板16同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較高時(shí),旋轉(zhuǎn)體11右側(cè)的容積腔10內(nèi)壓カ也較高，旋轉(zhuǎn)體11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并壓縮彈簧12，旋轉(zhuǎn)桿14、旋轉(zhuǎn)軸15、旋轉(zhuǎn)板16同步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣管6的喉ロ面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體11右側(cè)的容積腔10內(nèi)壓カ也較低，在彈簧12的弾性作用下旋轉(zhuǎn)體11順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)桿14、旋轉(zhuǎn)軸15、旋轉(zhuǎn)板16同步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣管6的喉ロ面積變小，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓カ較高，整機(jī)性能較優(yōu)。在本發(fā)明中，彈簧12也可以安裝在旋轉(zhuǎn)體11的右壁面與容積腔10的右壁面之間，如圖3所示的第二個(gè)實(shí)施例所示。在第二個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較高吋，旋轉(zhuǎn)體11右側(cè)的容積腔10內(nèi)壓カ也較高，旋轉(zhuǎn)體11逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并拉伸彈簧12，旋轉(zhuǎn)桿14、旋轉(zhuǎn)軸15、旋轉(zhuǎn)板16同步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣管6的喉ロ面積變大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3內(nèi)壓カ較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體11右側(cè)的容積腔10內(nèi)壓カ也較低，在彈簧12的拉伸作用下旋轉(zhuǎn)體11順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)桿14、旋轉(zhuǎn)軸15、旋轉(zhuǎn)板16同步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣管6的喉ロ面積變小，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓カ較高，整機(jī)性能較優(yōu)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可變排氣通流面積的進(jìn)氣壓カ控制式調(diào)節(jié)裝置，包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)、壓氣機(jī)(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、發(fā)動(dòng)機(jī)(4)、排氣支管(5)、排氣管(6)、潤(rùn)輪(7)、渦輪出氣管(8 )和連接軸(9 )，壓氣機(jī)(2 )的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的出氣ロ、排氣支管(5)的進(jìn)氣ロ相連接，排氣支管(5)的出氣ロ與排氣管(6)相連接，渦輪(7)的進(jìn)出氣ロ分別與排氣管(6)的出氣ロ、渦輪出氣管(8)的進(jìn)氣ロ相連接，壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)的進(jìn)氣ロ、渦輪出氣管(8)的出氣ロ均與大氣相連通，壓氣機(jī)(2)與渦輪(7)通過(guò)連接軸(9 )同軸相連，其特征在于還包括容積腔(10 )、旋轉(zhuǎn)體(11)、彈簧(12 )、連接管(13 )、旋轉(zhuǎn)桿(14)、旋轉(zhuǎn)軸(15 )和旋轉(zhuǎn)板(16 )，容積腔(10 )與旋轉(zhuǎn)體(11)的縱截面均為圓弧狀，旋轉(zhuǎn)體(11)安裝在容積腔(10)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體(11)的外壁面與容積腔(10)的內(nèi)壁面密封接觸，在容積腔(10)的下壁面上有一個(gè)空槽，旋轉(zhuǎn)桿(14)的一端穿過(guò)容積腔(10)下壁面上的空槽后與旋轉(zhuǎn)體(11)固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)桿(14)的另一端與旋轉(zhuǎn)軸(15)的一端固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)軸(15)的另一端穿過(guò)排氣管(6)后鑲嵌在排氣管(6)的側(cè)壁上，旋轉(zhuǎn)板(16)安裝在排氣管(6)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)板(16)與旋轉(zhuǎn)軸(15)固結(jié)在一起,旋轉(zhuǎn)板(16)、排氣管(6)的橫截面均為圓形，旋轉(zhuǎn)板(16)的外徑小于排氣管(6)的內(nèi)徑，旋轉(zhuǎn)體(11)的左壁面通過(guò)彈簧(12)與容積腔(10)的左壁面相連接，連接管(13)的兩端分別與容積腔(10)的右壁面、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)相連通。
全文摘要
一種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可變排氣通流面積的進(jìn)氣壓力控制式調(diào)節(jié)裝置，包括壓氣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪、容積腔、旋轉(zhuǎn)體、彈簧、旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)板，容積腔與旋轉(zhuǎn)體的縱截面均為圓弧狀，旋轉(zhuǎn)板安裝在排氣管內(nèi)，旋轉(zhuǎn)板與旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)體的左壁面通過(guò)彈簧與容積腔的左壁面相連接，連接管的兩端分別與容積腔的右壁面、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力較高時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小，整機(jī)性能較優(yōu)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，渦輪前可用能較多，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力較高，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，適用于渦輪單進(jìn)口的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02B37/22GK103089409SQ20131001487
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者鄢挺, 楊林, 胡艷青, 羌嘉曦, 閆斌 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)