壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)技術(shù)方案

一種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，包括容積腔、旋轉(zhuǎn)體、隔板、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體的縱截面為圓弧狀，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側(cè)壁上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力較高時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣支管出口面積相對較大，發(fā)動(dòng)機(jī)泵氣損失較小；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管壓力較低時(shí)，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，排氣支管出口面積相對較小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及的是一種機(jī)械設(shè)計(jì)
的渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)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，排氣管內(nèi)壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)，不同缸數(shù)柴油機(jī)的增壓系統(tǒng)可以進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)。定壓增壓系統(tǒng)在高速工況時(shí)，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(shí)，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(gè)氣缸或三個(gè)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(tài)工況性能較好；但是在高速工況時(shí)，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管容積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時(shí)使排氣管容積變大，低速工況時(shí)使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過改變排氣支管的出口面積，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高低轉(zhuǎn)速工況的兼顧。在低速工況排氣支管出口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速工況排氣支管出口面積變大，泵氣損失較小，這也是較為理想的。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL201020532937.0，專利名稱:排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種排氣管出口面積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況；但是其排氣管出口面積的變化是通過旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，這就需要增加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來控制旋轉(zhuǎn)把手的旋轉(zhuǎn)，從而使增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的比較復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，使其排氣支管出口面積可以自我調(diào)節(jié)，較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本專利技術(shù)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)、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、第一連接管、容積腔、第二連接管、旋轉(zhuǎn)體、隔板、第三旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)板和鏈條，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)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進(jìn)氣口、第二排氣支管的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體的縱截面為圓弧狀，容積腔與旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為長方形，第三連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側(cè)壁上，隔板安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面固結(jié)為一體，隔板的上端面與第三連接軸密封接觸，旋轉(zhuǎn)體安裝在容積腔內(nèi)且與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體與容積腔內(nèi)的第三連接軸固結(jié)為一體，第一排氣支管的橫截面為長方形，第一旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)板安裝在第一排氣支管內(nèi)并與第一排氣支管內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第二排氣支管的橫截面為長方形，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第二排氣支管后鑲嵌在第二排氣支管的側(cè)壁上，第二旋轉(zhuǎn)板安裝在第二排氣支管內(nèi)并與第二排氣支管內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第三旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端通過鏈條相連接，第一連接管的一端與隔板右側(cè)的容積腔相連通，第一連接管的另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的一端與第二排氣支管相連通，第二連接管的另一端與隔板左側(cè)的容積腔相連通，第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板均為平板，第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板均為平板。在本專利技術(shù)的工作過程中，旋轉(zhuǎn)體可以在容積腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體與第三旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第一旋轉(zhuǎn)軸與第一旋轉(zhuǎn)板固結(jié)在一起，第二旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)板固結(jié)在一起；當(dāng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈條帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板同步同方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力大于排氣支管內(nèi)壓力時(shí)，隔板右側(cè)的容積腔內(nèi)壓力較高，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使第一排氣管、第二排氣支管的縮口率變大，發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失較小；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)壓力小于排氣支管內(nèi)壓力時(shí)時(shí)，隔板右側(cè)的容積腔內(nèi)壓力也較低，旋轉(zhuǎn)體帶動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而使第一排氣管、第二排氣支管的縮口率變小，脈沖能量可以充分利用，渦輪前可用能較多。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果為:本專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于渦輪進(jìn)口有一個(gè)且渦輪側(cè)置的渦輪增壓系統(tǒng)，既能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高低轉(zhuǎn)速工況，又能使增壓系統(tǒng)不需要專門的排氣支管出口面積控制機(jī)構(gòu)。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)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；圖3為圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中D-D剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本專利技術(shù)中鏈條連接的結(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、第一排氣支管，6、第二排氣支管，7、排氣管，8、渦輪，9、渦輪排氣管，10、連接軸，11、連接管，12、容積腔，13、第二連接管，14、旋轉(zhuǎn)體，15隔板，16、第三旋轉(zhuǎn)軸，17、第一旋轉(zhuǎn)軸，18、第一旋轉(zhuǎn)板，19、第二旋轉(zhuǎn)軸，20、第二旋轉(zhuǎn)板，21、鏈條。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本專利技術(shù)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程，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖1至圖6所示，本專利技術(shù)包括: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、第一排氣支管5、第二排氣支管6、排氣管7、渦輪8、渦輪排氣管9、連接軸10、第一連接管11、容積腔12、第二連接管13、旋轉(zhuǎn)體14、隔板15、第三旋轉(zhuǎn)軸16、第一旋轉(zhuǎn)軸17、第一旋轉(zhuǎn)板18、第二旋轉(zhuǎn)軸19、第二旋轉(zhuǎn)板20和鏈條21，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)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的排氣口相連接，第一排氣支管5的進(jìn)氣口、第二排氣支管6的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)4的排氣道相連接，第一排氣支管5的出氣口、第二排氣支管6的出氣口均與排氣管7相連接，渦輪8的進(jìn)出氣口分別與排氣管7的出氣口、渦輪排氣管9的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)2與渦輪8通過連接軸10同軸相連，容積腔12的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體14的縱截面為圓弧狀，容積腔12與旋轉(zhuǎn)體14的橫截面均為長方形，第三連接軸16的軸線與容積腔12的軸線重合，第三連接軸16的一端穿過容積腔12后鑲嵌在容積腔12的側(cè)壁上，隔板15安裝在容積腔12內(nèi)并與容積腔12的內(nèi)壁面固結(jié)為一體，隔板15的上端面與第三連接軸16密封接觸，旋轉(zhuǎn)體14安裝在容積腔12內(nèi)且與容積腔12的內(nèi)壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體14與容積腔12內(nèi)的第三連接軸16固結(jié)為一體，第一排氣支管5的橫截面為長方形，第一旋轉(zhuǎn)軸17的一端穿過第一排氣支管5后鑲嵌在第一排氣支管5的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)板18安裝在第一排氣支管5內(nèi)并與第一排氣支本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，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)、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管和連接軸，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)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進(jìn)氣口、第二排氣支管的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，其特征在于，還包括第一連接管、容積腔、第二連接管、旋轉(zhuǎn)體、隔板、第三旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體的縱截面為圓弧狀，容積腔與旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為長方形，第三連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的側(cè)壁上，隔板安裝在容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面固結(jié)為一體，隔板的上端面與第三連接軸密封接觸，旋轉(zhuǎn)體安裝在容積腔內(nèi)且與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，旋轉(zhuǎn)體與容積腔內(nèi)的第三連接軸固結(jié)為一體，第一排氣支管的橫截面為長方形，第一旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第一排氣支管后鑲嵌在第一排氣支管的側(cè)壁上，第一旋轉(zhuǎn)板安裝在第一排氣支管內(nèi)并與第一排氣支管內(nèi)的第一旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第二排氣支管的橫截面為長方形，第二旋轉(zhuǎn)軸的一端穿過第二排氣支管后鑲嵌在第二排氣支管的側(cè)壁上，第二旋轉(zhuǎn)板安裝在第二排氣支管內(nèi)并與第二排氣支管內(nèi)的第二旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)為一體，第三旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第一旋轉(zhuǎn)軸的另一端、第二旋轉(zhuǎn)軸的另一端通過鏈條相連接，第一連接管的一端與隔板右側(cè)的容積腔相連通，第一連接管的另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管相連通，第二連接管的一端與第二排氣支管相連通，第二連接管的另一端與隔板左側(cè)的容積腔相連通，第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)板均為平板。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種壓差式支管喉口面積可變系統(tǒng)，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)、第一排氣支管、第二排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪排氣管和連接軸，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)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的排氣口相連接，第一排氣支管的進(jìn)氣口、第二排氣支管的進(jìn)氣口分別與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道相連接，第一排氣支管的出氣口、第二排氣支管的出氣口均與排氣管相連接，渦輪的進(jìn)出氣口分別與排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進(jìn)氣口相連接，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，其特征在于，還包括第一連接管、容積腔、第二連接管、旋轉(zhuǎn)體、隔板、第三旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)板、第二旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)板和鏈條，容積腔的縱截面為圓環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)體的縱截面為圓弧狀，容積腔與旋轉(zhuǎn)體的橫截面均為長方形，第三連接軸的軸線與容積腔的軸線重合，第三連接軸的一端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董廣明，
申請(專利權(quán))人：上海交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：