[發(fā)明專利]進排氣氣路切換裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210245944.6
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102767425A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅瓊風;于滬平;申昱;賈敬華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: F02B37/12
• 分類號: F02B37/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機領(lǐng)域的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種進排氣氣路切換裝置。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動機增壓技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動機大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)，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結(jié)構(gòu)比較簡單，渦輪當量流通面積較大，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動機的負荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機的增壓系統(tǒng)可以進行統(tǒng)一設(shè)計。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優(yōu)；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(tǒng)，依據(jù)各缸發(fā)火順序，將排氣不發(fā)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，渦輪當量流通面積也較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速工況和瞬態(tài)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(fā)動機的渦輪當量流通面積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時使渦輪當量流通面積變大，低速工況時使渦輪當量流通面積變小，這是較為理想的。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL200820226936.6，專利名稱：一種渦輪增壓器的壓氣機并聯(lián)增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種壓氣機殼體可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其殼體的變化需要一套專門的控制機構(gòu)，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)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種進排氣氣路切換裝置，使增壓系統(tǒng)可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況，而且結(jié)構(gòu)簡單，不需要專門的控制機構(gòu)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，本發(fā)明包括：第一吸氣管、第一壓氣機、發(fā)動機進氣管、發(fā)動機、發(fā)動機排氣管、第一渦輪、第一出氣管、第一連接軸、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、彈簧、第一連接管、第二連接管、第三連接管、第四連接管、貫穿管、移動體、第二壓氣機、第二渦輪、第二吸氣管、第二出氣管和第二連接軸，第一壓氣機的進出氣口分別與第一吸氣管的出氣口、發(fā)動機進氣管的進氣口相連接，發(fā)動機的進出氣口分別與發(fā)動機進氣管的出氣口、發(fā)動機排氣管的進氣口相連接，第一渦輪的進出氣口分別與發(fā)動機排氣管的出氣口、第一出氣管的進氣口相連接，第一壓氣機與第一渦輪通過第一連接軸相連接，容積腔的橫截面為長方形，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、容積腔后壁面固接為一體，第一連接管的兩端分別與發(fā)動機進氣管、容積腔上壁面相連通，第二連接管的兩端分別與發(fā)動機排氣管、容積腔左壁面相連通，第三連接管的兩端分別與第二壓氣機的出氣口、容積腔右壁面相連通，第四連接管的兩端分別與第二渦輪的進氣口、容積腔右壁面相連通，第二吸氣管的出氣口與第二壓氣機的進氣口相連接，第二出氣管的進氣口與第二渦輪的出氣口相連接，第二壓氣機與第二渦輪通過第二連接軸相連接，移動體安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，貫穿管貫穿移動體的左右兩壁面，移動體的上壁面通過彈簧與容積腔上壁面相連接。

進一步地，在本發(fā)明中第二連接管、第四連接管、貫穿管均為等截面圓管且內(nèi)徑均相同，第二連接管的軸線與第四連接管的軸線重合，第二連接管的軸線、第四連接管的軸線、貫穿管的軸線均在同一平面上。

在本發(fā)明中，移動體可以在容積腔內(nèi)上下移動。當發(fā)動機處于低速工況時，發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較低，移動體上方的容積腔內(nèi)壓力也較低，在彈簧的拉伸作用下，移動體向上移動，從而使第一連接管與第三連接管相隔斷，第二連接管與第四連接管相隔斷，在整個增壓系統(tǒng)中僅有第一壓氣機和第一渦輪在工作，渦輪當量入口面積較小，脈沖能量可以充分利用，發(fā)動機進氣壓力較大，發(fā)動機整機性能較優(yōu)；當發(fā)動機處于高速工況時，發(fā)動機進氣管內(nèi)壓力較高，移動體上方的容積腔內(nèi)壓力也較高，移動體向下移動并拉伸彈簧，從而使第一連接管與第三連接管相連通，第二連接管與第四連接管相連通，在整個增壓系統(tǒng)中第一壓氣機、第二壓氣機、第一渦輪和第二渦輪均同時在工作，渦輪當量入口面積較大，發(fā)動機泵氣損失較小，發(fā)動機整機性能較優(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)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，既能兼顧發(fā)動機的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門控制機構(gòu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明進排氣氣路切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；