[實用新型]排氣管容積可變的渦輪增壓裝置

有效

• 申請號: 201120230387.1
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN202140166U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 鄧建;韓固勇;黃昌華;王韜;陸璐;蔡存金
• 申請（專利權）人: 鄧建
• 主分類號: F02B37/22
• 分類號: F02B37/22
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本實用新型涉及一種內燃機渦輪增壓裝置，特別是一種渦輪單進口且排氣管容積可變的渦輪增壓裝置，屬于內燃機技術領域。

背景技術

隨著社會的發展和環保要求的提高，現在發動機增壓技術應用越來越廣泛，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。渦輪增壓發動機的兩種基本增壓系統為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統的結構特點就是排氣管容積較大，排氣管起到穩壓作用，排氣壓力波動小，通過渦輪的流量穩定，渦輪具有較高的效率；但在排氣閥門處節流損失較大，排氣從排氣閥門處到渦輪進口處之間的熵增較大，排氣脈沖能量幾乎完全損失；負荷越高，脈沖能量在所有排氣能量中所占的比例就會越少，所以定壓系統對于高負荷穩定運行是有利的。脈沖增壓系統的排氣管容積較小，排氣從排氣閥門處到渦輪進口處之間的熵增較小，排氣能量利用率高，而且能及時反映負荷的變化，響應速度快；但由于渦輪是脈動進氣，造成渦輪效率低，所以脈沖增壓系統對于低負荷和瞬態工況是有利的。由此可見，如果一臺發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，低速或瞬態工況時用脈沖增壓系統，這是較為理想的，但現有的發動機增壓系統的排氣管容積都是不可變的。

發明內容

為了克服已有技術的不足，本實用新型提供一種排氣管容積可變的渦輪增壓裝置。排氣管容積可以根據發動機運行工況的變化而變化，當發動機處于低速工況時，使排氣管容積變小；當發動機處于高速工況時，使排氣管容積變大；以使發動機的各個運行工況都能獲得較優的性能，并同時滿足經濟性和動力性方面的要求。

為實現上述目的本實用新型所采用的技術方案是：一種排氣管容積可變的渦輪增壓裝置，包括第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、第四排氣支管、排氣管和渦輪，第一排氣支管、第二排氣支管、第三排氣支管、第四排氣支管分別和排氣管相連接，排氣管的出口和渦輪的入口相連接，在排氣管內安裝有用于調節排氣管容積大小的移動塊；所述的移動塊從排氣管的尾部插入并能夠在外力作用下在排氣管內軸向移動；移動塊的前部上端面為圓弧狀，移動塊的后部直徑與排氣管的內徑相配合。

由于采用了上述技術方案，使排氣管容積可以根據發動機運行工況的變化而變化，當發動機處于低速工況時，使排氣管容積變小；當發動機處于高速工況時，使排氣管容積變大。

本實用新型的有益效果：本實用新型設計合理，不受氣缸數限制，能滿足發動機變工況運行要求，適用于渦輪單進口且渦輪側置的渦輪增壓系統，使發動機在整個工況運行范圍內都可以獲得較優的性能。

附圖說明

圖1是本實用新型渦輪增壓裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面的結構示意圖；

圖3是圖1中B-B剖面的結構示意圖。

圖中：1、第一排氣支管，2、第二排氣支管，3、第三排氣支管，4、第四排氣支管，5、排氣管，6、渦輪，7、移動塊。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式做進一步描述。

如圖1和圖2所示，本實用新型包括第一排氣支管1、第二排氣支管2、第三排氣支管3、第四排氣支管4、排氣管5、渦輪6和移動塊7，第一排氣支管1、第二排氣支管2、第三排氣支管3、第四排氣支管4分別和排氣管5相連接，排氣管5的出口和渦輪6的入口相連接，移動塊7從排氣管5的尾部伸入，移動塊7的前部上端面為圓弧狀，移動塊7的后部直徑與排氣管5的內徑相配合。四個排氣支管的入口分別和排氣道出口相連接。當發動機處于低速工況時，把移動塊7向著靠近渦輪6的方向移動，使排氣管5的容積變小，從而能充分利用脈沖能量。當發動機處于高速工況時，把移動塊7向著遠離渦輪6的方向移動，使排氣管5的容積變大，從而減小強制排氣時的泵氣損失，提高渦輪6的運行效率。

為了減小排氣支管3和排氣支管4內的排氣損失，以及流經移動塊7時的摩擦等能量損失，移動塊7的前部上端面設計為圓弧狀，如圖2所示。為了使排氣管5的尾部不發生漏氣現象，移動塊7的后部直徑設計成與排氣管5的內徑相同，如圖3所示。