專利名稱：進(jìn)排氣管系熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)排氣系統(tǒng)，特別是一種帶有渦輪增壓器的進(jìn)排氣管系熱交換裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物是造成大氣污染的一個(gè)主要來(lái)源，隨著環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重要性日趨增加，降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物這一目標(biāo)成為當(dāng)今世界上發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升，國(guó)際油價(jià)居高不下，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性日漸突出。所以開展發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物控制方法的研究，是從事發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者的首要任務(wù)。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行加熱，不但可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在惡劣條件下的冷啟動(dòng)性能，還能減少發(fā)動(dòng)機(jī)在冷啟動(dòng)過(guò)程中的排氣污染。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)專利申請(qǐng)?zhí)?00610062955.5，專利名稱:一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣加熱裝置，該專利技術(shù)提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣加熱裝置，能較好地改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)工況；但是其進(jìn)氣加熱是通過(guò)專門的電加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而使加熱系統(tǒng)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，提供了一種進(jìn)排氣管系熱交換裝置，使其進(jìn)氣加熱可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)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: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)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、容積腔、容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面、移動(dòng)體、彈簧、換熱器、第一連接管、第二連接管、第三連接管、第四連接管、第五連接管、第六連接管和貫穿管，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的進(jìn)氣口相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)通過(guò)連接軸與渦輪相連接，容積腔的橫截面為長(zhǎng)方形，容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面固結(jié)為一體，換熱器安裝在壓氣機(jī)進(jìn)氣管上，第一連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔下壁面相連通，第二連接管的兩端分別與渦輪排氣管、第三連接管的一端相連通，第三連接管的另一端與容積腔上壁面相連通，第四連接管的兩端分別與容積腔下壁面、第五連接管的一端相連通，第五連接管的另一端與換熱器的進(jìn)氣口相連通，換熱器的出氣口與第六連接管的一端相連通，移動(dòng)體安裝容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動(dòng)體的上下兩壁面，彈簧的兩端分別與移動(dòng)體的左壁面、容積腔左壁面相連接。進(jìn)一步地，在本發(fā)明中第三連接管、第四連接管、貫穿管均為直圓管且內(nèi)徑相同，第三連接管的軸線與第四連接管的軸線重合，第三連接管的軸線與貫穿管的軸線在同一平面上。在本發(fā)明的工作過(guò)程中，移動(dòng)體可以在容積腔內(nèi)左右移動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)壓力較低，移動(dòng)體右方的容積腔內(nèi)壓力也較低，在彈簧的彈性作用下移動(dòng)體向右移動(dòng)，第三連接管通過(guò)貫穿管與第四連接管相連通，渦輪排氣管內(nèi)的一部分排氣進(jìn)入到換熱器后再通過(guò)第六連接管流出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的進(jìn)氣進(jìn)行加熱，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)性能；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)壓力較高，移動(dòng)體右方的容積腔內(nèi)壓力也較高，移動(dòng)體向左移動(dòng)并壓縮彈簧，從而使第三連接管與第四連接管相隔斷，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣全部從渦輪排氣管流出，壓氣機(jī)入口處進(jìn)氣溫度較低，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量較大，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:本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于帶有渦輪增壓器的進(jìn)氣加熱系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)速工況，又能使進(jìn)氣加熱系統(tǒng)不需要專門的控制機(jī)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明進(jìn)排氣管系熱交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；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、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，
6、渦輪，7、渦輪排氣管，8、連接軸，9、容積腔，10、容積腔上壁面，11、容積腔下壁面，12、容積腔左壁面，13、容積腔右壁面，14、容積腔前壁面，15、容積腔后壁面，16、移動(dòng)體，17、彈簧，18、換熱器，19、第一連接管，20、第二連接管，21、第三連接管，22、第四連接管，23、第五連接管，24、第六連接管，25、貫穿管。
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，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、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、渦輪6、渦輪排氣管7、連接軸8、容積腔9、容積腔上壁面10、容積腔下壁面11、容積腔左壁面12、容積腔右壁面13、容積腔前壁面14、容積腔后壁面15、移動(dòng)體16、彈簧17、換熱器18、第一連接管19、第二連接管20、第三連接管21、第四連接管22、第五連接管23、第六連接管24和貫穿管25，壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管I的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)4的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的進(jìn)氣口相連接，渦輪6的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的出氣口、渦輪排氣管7的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)2通過(guò)連接軸8與渦輪6相連接，容積腔9的橫截面為長(zhǎng)方形，容積腔上壁面10、容積腔下壁面11、容積腔左壁面12、容積腔右壁面13、容積腔前壁面14、容積腔后壁面15固結(jié)為一體，換熱器18安裝在壓氣機(jī)進(jìn)氣管I上，第一連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、容積腔下壁面11相連通，第二連接管20的兩端分別與渦輪排氣管7、第三連接管21的一端相連通，第三連接管21的另一端與容積腔上壁面10相連通，第四連接管22的兩端分別與容積腔下壁面11、第五連接管23的一端相連通，第五連接管23的另一端與換熱器18的進(jìn)氣口相連通，換熱器18的出氣口與第六連接管24的一端相連通，移動(dòng)體16安裝容積腔9內(nèi)并與容積腔9的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管25貫穿移動(dòng)體16的上下兩壁面，彈簧17的兩端分別與移動(dòng)體16的左壁面、容積腔左壁面12相連接，第三連接管21、第四連接管22、貫穿管25均為直圓管且內(nèi)徑相同，第三連接管21的軸線與第四連接管22的軸線重合，第三連接管21的軸線與貫穿管25的軸線在同一平面上。在本發(fā)明中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)4處于低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5內(nèi)壓力較低，移動(dòng)體16右方的容積腔9內(nèi)壓力也較低，在彈簧17的彈性作用下移動(dòng)體16向右移動(dòng)，第三連接管21通過(guò)貫穿管25與第四連接管22相連通，渦輪排氣管7內(nèi)的一部分排氣進(jìn)入到換熱器18后再通過(guò)第六連接管24流出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)氣管I內(nèi)的進(jìn)氣進(jìn)行加熱，改善發(fā)動(dòng)機(jī)4的冷啟動(dòng)性能；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)4處于高速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5內(nèi)壓力較高，移動(dòng)體16右方的容積腔9內(nèi)壓力也較高，移動(dòng)體16向左移動(dòng)并壓縮彈簧17，從而使第三連接管21與第四連接管22相隔斷，發(fā)動(dòng)機(jī)4的排氣全部從渦輪排氣管7流出，壓氣機(jī)2入口處進(jìn)氣溫度較低，發(fā)動(dòng)機(jī)4進(jìn)氣量較大，整機(jī)性能較優(yōu)。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)排氣管系熱交換裝置，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)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、渦輪(6)、渦輪排氣管(7)和連接軸(8)，壓氣機(jī)(2)的進(jìn)出氣口分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣口相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的出氣口、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的進(jìn)氣口相連接，渦輪(6)的進(jìn)出氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的出氣口、渦輪排氣管(7)的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)(2)通過(guò)連接軸(8)與渦輪(6)相連接，其特征在于，還包括容積腔(9)、容積腔上壁面(10)、容積腔下壁面(11)、容積腔左壁面(12)、容積腔右壁面(13)、容積腔前壁面(14)、容積腔后壁面(15)、移動(dòng)體(16)、彈簧(17)、換熱器(18)、第一連接管(19)、第二連接管(20)、第三連接管(21)、第四連接管(22)、第五連接管(23)、第六連接管(24)和貫穿管(25)，容積腔(9)的橫截面為長(zhǎng)方形，容積腔上壁面(10)、容積腔下壁面(11)、容積腔左壁面(12)、容積腔右壁面(13)、容積腔前壁面(14)、容積腔后壁面(15)固結(jié)為一體，換熱器(18)安裝在壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)上，第一連接管(19)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、容積腔下壁面(11)相連通，第二連接管(20)的兩端分別與渦輪排氣管(7)、第三連接管(21)的一端相連通，第三連接管(21)的另一端與容積腔上壁面(10)相連通，第四連接管(22)的兩端分別與容積腔下壁面(11)、第五連接管(23)的一端相連通，第五連接管(23)的另一端與換熱器(18)的進(jìn)氣口相連通，換熱器(18)的出氣口與第六連接管(24)的一端相連通，移動(dòng)體(16)安裝容積腔(9)內(nèi)并與容積腔(9)的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管(25)貫穿移動(dòng)體(16)的上下兩壁面，彈簧(17)的兩端分別與移動(dòng)體(16)的左壁面、容積腔左壁面(12)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)排氣管系熱交換裝置，其特征是，所述第三連接管(21)、第四連接管(22)、貫穿管(25)均為直圓管且內(nèi)徑相同，第三連接管(21)的軸線與第四連接管(22)的軸線重合，第三連接管(21)的軸線與貫穿管(25)的軸線在同一平面上。
全文摘要
一種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)排氣管系熱交換裝置，包括進(jìn)氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管、壓氣機(jī)、渦輪、連接管、容積腔、移動(dòng)體和彈簧，移動(dòng)體安裝容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動(dòng)體的上下兩壁面，彈簧的兩端分別與移動(dòng)體的左壁面、容積腔左壁面相連接。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況時(shí)，移動(dòng)體在容積腔內(nèi)向右移動(dòng)，第二連接管與第五連接管相連通，排氣余熱對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行加熱，發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)性能較好；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況時(shí)，移動(dòng)體在容積腔內(nèi)向左移動(dòng)，第二連接管與第五連接管相隔斷。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣加熱系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02N19/04GK103195618SQ20131009528
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者王晗, 孟祥慧, 程鈞 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)