[發明專利]排氣管容積可調式渦輪增壓系統

無效

• 申請號: 201110335453.6
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102383917A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 石磊;鄧康耀;王紹明;汪文輝
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02B37/22
• 分類號: F02B37/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種內燃機領域的渦輪增壓系統，特別是一種排氣管容積可調式渦輪增壓系統。

背景技術

隨著社會的發展和環保要求的提高，發動機增壓技術的應用越來越廣泛，中大功率的發動機大都采用渦輪增壓技術，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓系統的兩種基本型式為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結構比較簡單，排氣管內壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發動機的負荷和轉速有關，不同缸數柴油機的增壓系統可以進行統一設計。定壓增壓系統在高速工況時，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優；但是在低速工況時，不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統，依據各缸發火順序，將排氣不發生干擾的兩個氣缸或三個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，低速工況和瞬態工況性能較好；但是在高速工況時，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發動機的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時使排氣管容積變大，低速或瞬態工況時使排氣管容積變小，這是較為理想的。

經過對現有技術文獻的檢索發現，中國專利號ZL200410050996.，專利名稱：一種渦輪增壓柴油機可變模件式脈沖轉換增壓裝置，該專利技術提供了一種排氣管容積連續可變的裝置，能較好地兼顧發動機的高低轉速工況；但是其排氣管容積的變化是通過移動桿的上下移動來實現的，這就需要增加一套專門的控制機構來控制移動桿的移動，從而使增壓系統結構變的比較復雜。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種排氣管容積可調式渦輪增壓系統，使其排氣管容積可以自我調節，較好地兼顧發動機的高低轉速工況，而且結構簡單，不需要專門的控制機構。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括：第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、第四排氣支管、排氣管、渦輪、容積腔、第一擋板、第二擋板、第一彈性部件、第二彈性部件、套體、套體側壁和套體下壁，第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸分別通過第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、第四排氣支管與排氣管相連接，排氣管的出口與渦輪的入口相連接，套體側壁和套體下壁固定連接，容積腔的一開口端與排氣管的下壁面相連接，容積腔的另一開口端伸入套體的開口端，第一擋板、第二擋板分別安裝在容積腔內下端并與容積腔的壁面固定連接，第一擋板、第二擋板分別通過第一彈性部件、第二彈性部件與套體下壁相連接，容積腔和套體均為等截面管，容積腔的外壁面與套體側壁的內壁面密封接觸。

所述容積腔、第一擋板、第二擋板和套體均為長方體。

所述第一彈性部件和第二彈性部件均為彈簧，所述第一彈性部件和第二彈性部件的軸線相互平行且均與所述排氣管的軸線垂直。

在本發明的工作過程中，套體側壁可以在容積腔外上下移動；為了安裝第一彈性部件和第二彈性部件，在容積腔中安裝了第一擋板和第二擋板。當發動機處于低速工況時，排氣管內排氣壓力較低，套體下壁向著靠近第一擋板和第二擋板的方向移動，排氣管的容積相對較小，脈沖能量可以充分利用，發動機進氣壓力較高，發動機整機性能較優；當發動機處于高速工況時，排氣管內排氣壓力較高，套體下壁向著遠離第一擋板和第二擋板的方向移動，排氣管的容積相對較大，泵氣損失較小，發動機整機性能較優。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果為：本發明設計合理，結構簡單，適用于渦輪進口有一個且渦輪側置的渦輪增壓系統，既能兼顧發動機的高低轉速工況，又能使增壓系統不需要專門的排氣管容積控制機構。

附圖說明

圖1為本發明排氣管容積可調式渦輪增壓系統的結構示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面的結構示意圖；

圖3為圖1中B-B剖面的結構示意圖；

圖4為圖1中C-C剖面的結構示意圖；

其中：1、第一氣缸，2、第二氣缸，3、第三氣缸，4、第四氣缸，5、第一排氣支管，6、第二排氣支管，7、第三排氣支管，8、第四排氣支管，9、排氣管，10、渦輪，11、容積腔，12、第一擋板，13、第二擋板，14、第一彈性部件，15、第二彈性部件，16、套體，17、套體側壁，18、套體下壁。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例