专利名称：排气管容积自调节式涡轮增压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种内燃机领域的涡轮增压系统，特别是一种排气管容积自调节式涡轮增压系统。
背景技术：
随着社会的发展和环保要求的提高，发动机增压技术的应用越来越广泛，中大功率的发动机大都采用涡轮增压技术，以提高功率和降低燃油消耗率。涡轮增压系统的两种基本型式为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统，各缸共用一根容积较大的排气管，排气管系结构比较简单，排气管内压力基本上保持恒定，压力大小仅与发动机的负荷和转速有关，不同缸数柴油机的增压系统可以进行统一设计。定压增压系统在高速工况时， 泵气损失较小，涡轮效率较高，性能较优；但是在低速工况时，不能充分利用排气脉冲能量。 脉冲增压系统，依据各缸发火顺序，将排气不发生干扰的两个气缸或三个气缸和同一根排气管相连接，排气管系管径较小，排气脉冲能量可以充分利用，低速工况和瞬态工况性能较好；但是在高速工况时，泵气损失较大。由此可见，如果一台发动机的排气管容积可以随着工况的变换而变化，高速工况时使排气管容积变大，低速工况时使排气管容积变小，这是较为理想的。经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410050996.，专利名称一种涡轮增压柴油机可变模件式脉冲转换增压装置，该专利技术提供了一种排气管容积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其排气管容积的变化是通过移动杆的上下移动来实现的，这就需要增加一套专门的控制机构来控制移动杆的移动，从而使增压系统结构变的比较复杂。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种排气管容积自调节式涡轮增压系统，使其排气管容积可以自我调节，较好地兼顾发动机的高低转速工况，而且结构简单，不需要专门的控制机构。本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管、第四排气支管、排气管、涡轮、 连接管、挡板环、套管、第一弹性部件、第二弹性部件、套管侧壁和套管后壁，第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸分别通过第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管、第四排气支管与排气管相连接，排气管的出口与涡轮的入口相连接，套管侧壁与套管后壁固定连接， 连接管的一开口端与排气管的尾部相连接，连接管的另一开口端伸入套管的开口端，挡板环安装在连接管内后端并与连接管的壁面固定连接，挡板环分别通过第一弹性部件、第二弹性部件与套管后壁相连接，连接管和套管均为等截面管，连接管的外壁面与套管侧壁的内壁面密封接触。所述连接管和套管均为圆管，所述挡板环为圆环。
所述第一弹性部件和第二弹性部件均为弹簧，所述第一弹性部件和第二弹性部件的轴线均与所述连接管的轴线平行。在本发明的工作过程中，套管侧壁可以在连接管外前后移动；为了安装第一弹性部件和第二弹性部件，在连接管中安装了挡板环。当发动机处于低速工况时，排气管内排气压力较低，套管后壁向着靠近挡板环的方向移动，排气管的容积相对较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较高，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，排气管内排气压力较高，套管后壁向着远离挡板环的方向移动，排气管的容积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进口有一个且涡轮侧置的涡轮增压系统，既能兼顾发动机的高低转速工况，又能使增压系统不需要专门的排气管容积控制机构。
图1为本发明排气管容积自调节式涡轮增压系统的结构示意图；图2为图1的局部放大图；图3为图1中A-A剖面的结构示意图；其中1、第一气缸，2、第二气缸，3、第三气缸，4、第四气缸，5、第一排气支管，6、第二排气支管，7、第三排气支管，8、第四排气支管，9、排气管，10、涡轮，11、连接管，12、挡板环，13、套管，14、第一弹性部件，15、第二弹性部件，16、套管侧壁，17套管后壁。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1和图2所示，本发明包括第一气缸1、第二气缸2、第三气缸3、第四气缸4、 第一排气支管5、第二排气支管6、第三排气支管7、第四排气支管8、排气管9、涡轮10、连接管11、挡板环12、套管13、第一弹性部件14、第二弹性部件15、套管侧壁16和套管后壁17， 第一气缸1、第二气缸2、第三气缸3、第四气缸4分别通过第一排气支管5、第二排气支管6、 第三排气支管7、第四排气支管8与排气管9相连接，排气管9的出口与涡轮10的入口相连接，套管侧壁16与套管后壁17固定连接，连接管11的一开口端与排气管9的尾部相连接， 连接管11的另一开口端伸入套管13的开口端，挡板环12安装在连接管11内后端并与连接管11的壁面固定连接，挡板环12分别通过第一弹性部件14、第二弹性部件15与套管后壁17相连接，连接管11和套管13均为等截面管，连接管11的外壁面与套管侧壁16的内壁面密封接触。所述连接管11和套管13均为圆管，所述挡板环12为圆环。所述第一弹性部件14和第二弹性部件15均为弹簧，所述第一弹性部件14和第二弹性部件15的轴线均与所述连接管11的轴线平行。如图2和图3所示，连接管11和套管13均为圆管，挡板环12为圆环。在本发明的工作过程中，套管侧壁16可以在连接管11外前后内移动；为了安装第一弹性部件14和第二弹性部件15，在连接管11中安装了挡板环12。当发动机处于低速工况时，排气管9内排气压力较低，套管后壁17向着靠近挡板环12的方向移动，排气管9的容积相对较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较高，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，排气管9内排气压力较高，套管后壁17向着远离挡板环12的方向移动，排气管9的容积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优。因此，本发明可以较好的兼顾发动机的高低转速工况。
权利要求
1.一种排气管容积自调节式涡轮增压系统，包括第一气缸(1)、第二气缸O)、第三气缸(3)、第四气缸(4)、第一排气支管( 、第二排气支管(6)、第三排气支管(7)、第四排气支管(8)、排气管(9)和涡轮(10)，第一气缸(1)、第二气缸(2)、第三气紅(3)、第四气缸(4) 分别通过第一排气支管(5)、第二排气支管(6)、第三排气支管(7)、第四排气支管(8)与排气管(9)相连接，排气管(9)的出口与涡轮(10)的入口相连接，其特征在于还包括连接管 (11)、挡板环(12)、套管(13)、第一弹性部件(14)、第二弹性部件(15)、套管侧壁(16)和套管后壁(17)，套管侧壁(16)与套管后壁(17)固定连接，连接管(11)的一开口端与排气管 (9)的尾部相连接，连接管(11)的另一开口端伸入套管(13)的开口端，挡板环(12)安装在连接管(11)内后端并与连接管(11)的壁面固定连接，挡板环(1 分别通过第一弹性部件(14)、第二弹性部件(15)与套管后壁(17)相连接，连接管(11)和套管(13)均为等截面管，连接管(11)的外壁面与套管侧壁(16)的内壁面密封接触。
2.根据权利要求1所述的排气管容积自调节式涡轮增压系统，其特征是，所述连接管 (11)和套管(13)均为圆管，所述挡板环(12)为圆环。
3.根据权利要求2所述的排气管容积自调节式涡轮增压系统，其特征是，所述第一弹性部件(14)和第二弹性部件(1 均为弹簧，所述第一弹性部件(14)和第二弹性部件(15) 的轴线均与所述连接管(11)的轴线平行。
全文摘要
一种内燃机技术领域的排气管容积自调节式涡轮增压系统，包括气缸、排气管、涡轮、连接管、套管、挡板环和弹性部件，连接管的一开口端与排气管的尾部相连接，连接管的另一开口端伸入套管的开口端，挡板环安装在连接管内，弹性部件安装在挡板环和套管后壁之间。当发动机处于低速工况时，套管后壁向着靠近挡板环的方向移动，排气管容积相对较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较高，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，套管后壁向着远离挡板环的方向移动，排气管容积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优。本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进口有一个且涡轮侧置的涡轮增压系统。
文档编号F02B37/00GK102392723SQ20111033509
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者王绍明, 石磊, 邓康耀, 陆振华 申请人:上海交通大学