[實用新型]排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020532937.0
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN201763438U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勝達;石磊;鄧康耀;王紹明;劉秋穎
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: F02B37/22
• 分類號: F02B37/22
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 周文娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機渦輪增壓裝置，特別是一種渦輪單進口且渦輪側(cè)置的排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，屬于內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，現(xiàn)在發(fā)動機增壓技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動機大部分都采用渦輪增壓技術(shù)，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓發(fā)動機的兩種基本增壓系統(tǒng)為定壓增壓系統(tǒng)和脈沖增壓系統(tǒng)。定壓增壓系統(tǒng)，排氣管容積大，管內(nèi)壓力基本保持恒定，掃氣干擾小、泵氣損失少，高速工況性能好；脈沖增壓系統(tǒng)，排氣管容積小，即能避免掃氣干擾，又能較好地利用排氣脈沖能量，低速工況和加速加載性能好。理想的情況是發(fā)動機在低速和加速加載工況運行時排氣管容積能變小，實現(xiàn)脈沖增壓方式，能充分利用脈沖能量；在發(fā)動機高速工況運行時排氣管容積能變大，實現(xiàn)定壓增壓方式，使泵氣損失減少。由此可見，如果一臺發(fā)動機若同時配備定壓增壓方式與脈沖增壓方式，高速工況時用定壓增壓系統(tǒng)，低速和瞬態(tài)工況時用脈沖增壓系統(tǒng)，這是較為理想的，但現(xiàn)有的發(fā)動機增壓系統(tǒng)的排氣管容積基本都是不能調(diào)節(jié)的。

實用新型內(nèi)容

為了克服已有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置。排氣管的出口面積隨發(fā)動機的運行工況的變化而變化，低速工況時排氣管出口面積變小，高速工況時排氣管出口面積變大，以使發(fā)動機的各個運行工況都能獲得較優(yōu)的性能，并同時滿足經(jīng)濟性和動力性方面的要求。

為實現(xiàn)上述目的本實用新型所采用的技術(shù)方案是：該裝置包括渦輪、排氣支管、排氣管、擋板、擋板軸、擋板旋轉(zhuǎn)把手，渦輪為單進口渦輪，排氣支管的進口和氣缸頭排氣道相連接，排氣支管的出口和排氣管相連接，排氣管為圓管，其出口和渦輪的進口相連接，擋板為圓板，置于排氣管的出口處的管道內(nèi)，其直徑小于排氣管內(nèi)徑，擋板與排氣管同心安裝；擋板軸與擋板固為一體，擋板軸的一端和擋板旋轉(zhuǎn)把手固為一體，擋板軸的另一端從排氣管正上方的管壁穿通后，穿過擋板的軸孔，再垂直穿進排氣管正下方的管壁凹槽內(nèi)且與排氣管的管壁光滑緊密接觸。在本實用新型中，圓管型排氣管可以保證較好的排氣的流動性能。通過擋板旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)擋板的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)排氣管的出口面積。當(dāng)發(fā)動機在低速工況運行時，旋轉(zhuǎn)擋板使其迎風(fēng)面變大，這樣排氣管的出口面積就變小了。當(dāng)排氣管的出口面積變小時，泵氣損失增大，渦輪前的可用能也同時增大，進氣流量變大，缸內(nèi)燃燒變好，油耗降低。當(dāng)發(fā)動機在高速工況運行時，旋轉(zhuǎn)擋板使其迎風(fēng)面變小，這樣排氣管的出口面積就變大了。當(dāng)排氣管的出口面積變大時，泵氣損失減小，油耗降低。

本實用新型的有益效果：本裝置不受氣缸數(shù)限制，滿足發(fā)動機變工況運行要求，適用于渦輪單進口且渦輪側(cè)置的渦輪增壓裝置，發(fā)動機在整個負荷運行范圍內(nèi)都可以使燃燒變好，油耗降低，獲得較優(yōu)的性能。

附圖說明

圖1是本實用新型渦輪增壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施做進一步描述。

如圖1和圖2所示，本實用新型包括渦輪1、排氣支管2、排氣管3、擋板4、擋板軸5、擋板旋轉(zhuǎn)把手6，渦輪1為單進口渦輪，排氣支管2的進口和氣缸頭排氣道相連接，排氣支管2的出口和排氣管3相連接，排氣管3為圓管，其出口和渦輪1的進口相連接，擋板4為圓板，置于排氣管3的出口處的管道內(nèi)，其直徑小于排氣管3內(nèi)徑，擋板4與排氣管3同心安裝；擋板軸5與擋板4固為一體，擋板軸5的一端和擋板旋轉(zhuǎn)把手6固為一體，擋板軸5的另一端從排氣管3正上方的管壁穿通后，穿過擋板4的軸孔，再垂直穿進排氣管3正下方的管壁凹槽內(nèi)且與排氣管3的管壁光滑緊密接觸。在本實用新型中，圓管型排氣管3可以保證較好的排氣的流動性能。通過擋板旋轉(zhuǎn)把手6的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)擋板4的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)排氣管3的出口面積。當(dāng)發(fā)動機在低速工況運行時，旋轉(zhuǎn)擋板4使其迎風(fēng)面變大，這樣排氣管3的出口面積就變小了。當(dāng)排氣管3的出口面積變小時，泵氣損失增大，渦輪前的可用能也同時增大，進氣流量變大，缸內(nèi)燃燒變好，油耗降低。當(dāng)發(fā)動機在高速工況運行時，旋轉(zhuǎn)擋板4使其迎風(fēng)面變小，這樣排氣管3的出口面積就變大了。當(dāng)排氣管3的出口面積變大時，泵氣損失減小，油耗降低。