专利名称：涡轮入口前带有连接管的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，特别是一种涡轮入口前带有连接管的涡轮增压系统。
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。在排气管容积不变的前提下，通过改变排气管的出口面积，也可以实现发动机高低转速工况的兼顾。在低速工况排气管出口面积变小，涡轮前可用能较多；在高速工况排气管出口面积变大，泵气损失较小，这也是较为理想的。经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL201020532937. 0，专利名称排气管出口面积可变的涡轮增压装置，该专利技术提供了一种排气管出口面积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其排气管出口面积的变化是通过旋转把手的旋转来实现的，这就需要增加一套专门的控制机构来控制旋转把手的旋转，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，提供了一种涡轮入口前带有连接管的涡轮增压系统，使其连接管喉口面积可以自我调节，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、第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管、排气管、连接管、涡轮、连接管上壁面、连接管下壁面、连接管前壁面、连接管后壁面、容积腔、容积腔上壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、旋转轴、第一旋转板、第二旋转板和弹性部件，第一气缸、第二气缸、第三气缸分别通过第一排气支管、第二排气支管、第三排气支管与排气管相连接，排气管的出口与连接管的入口相连接，连接管的出口与涡轮的入口相连接，连接管上壁面、连接管下壁面、连接管前壁面和连接管后壁面固结为一体，容积腔的开口端与连接管上壁面相连接，容积腔上壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面固接为一体，连接管、容积腔的横截面均为长方形，旋转轴安装在连接管前壁面与连接管后壁面之间，第一旋转板、第二旋转板均与旋转轴固接为一体，第二旋转板通过弹性部件与容积腔右壁面相连接。第一旋转板与所述第二旋转板相互垂直，弹性部为弹簧。在本发明的工作过程中，第一旋转板和第二旋转板均能以旋转轴为轴线旋转。当发动机处于高速工况时，排气管内排气压力较高，第一旋转板和第二旋转板均顺时针旋转， 弹性部件被压缩，连接管的喉口面积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优；当发动机处于低速工况时，排气管内排气压力较低，在弹性部件的弹性作用下，第一旋转板和第二旋转板均逆时针旋转，连接管的喉口面积相对较小，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，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出口面积控制机构。
图I为本发明涡轮入口前带有连接管的涡轮增压系统的结构示意图；图2为图I中A-A剖面的结构示意图；图3为图I中B-B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、第一排气支管,5、第二排气支管, 6、第三排气支管，7、排气管，8、连接管，9、涡轮，10、连接管上壁面，11、连接管下壁面，12、连接管前壁面，13、连接管后壁面，14、容积腔，15、容积腔上壁面，16、容积腔前壁面，17、容积腔后壁面，18、容积腔左壁面，19、容积腔右壁面，20、旋转轴，21、第一旋转板，22、第二旋转板，23、弹性部件。
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I、图2和图3所不,本发明包括第一气缸I、第二气缸2、第三气缸3、第一排气支管4、第二排气支管5、第三排气支管6、排气管7、连接管8、涡轮9、连接管上壁面10、连接管下壁面11、连接管前壁面12、连接管后壁面13、容积腔14、容积腔上壁面15、容积腔前壁面16、容积腔后壁面17、容积腔左壁面18、容积腔右壁面19、旋转轴20、第一旋转板21、 第二旋转板22和弹性部件23,第一气缸I、第二气缸2、第三气缸3分别通过第一排气支管 4、第二排气支管5、第三排气支管6与排气管7相连接，排气管7的出口与连接管8的入口相连接，连接管8的出口与涡轮9的入口相连接，连接管上壁面10、连接管下壁面11、连接管前壁面12和连接管后壁面13固结为一体，容积腔14的开口端与连接管上壁面10相连接，容积腔上壁面15、容积腔前壁面16、容积腔后壁面17、容积腔左壁面18、容积腔右壁面 19固接为一体，连接管8、容积腔14的横截面均为长方形，旋转轴20安装在连接管前壁面 12与连接管后壁面13之间，第一旋转板21、第二旋转板22均与旋转轴20固接为一体，第二旋转板22通过弹性部件23与容积腔右壁面19相连接，第一旋转板21与第二旋转板22 相互垂直，弹性部件23为弹簧。在本发明的工作过程中，第一旋转板21和第二旋转板22均能以旋转轴20为轴线旋转。当发动机处于高速工况时，排气管7内排气压力较高，第一旋转板21和第二旋转板 22均顺时针旋转，弹性部件23被压缩，连接管8的喉口面积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优；当发动机处于低速工况时，排气管7内排气压力较低，在弹性部件23的弹性作用下，第一旋转板21和第二旋转板22均逆时针旋转，连接管8的喉口面积相对较小， 涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，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
1.一种涡轮入口前带有连接管的涡轮增压系统，包括第一气缸(I)、第二气缸(2)、第三气缸(3)、第一排气支管(4)、第二排气支管(5)、第三排气支管￠)、排气管(7)、连接管 (8)、涡轮(9)、连接管上壁面(10)、连接管下壁面(11)、连接管前壁面(12)和连接管后壁面 (13),第一气缸(I)、第二气缸(2)、第三气缸(3)分别通过第一排气支管(4)、第二排气支管 (5)、第三排气支管￠)与排气管(7)相连接，排气管(7)的出口与连接管(8)的入口相连接，连接管(8)的出口与涡轮(9)的入口相连接，连接管上壁面(10)、连接管下壁面(11)、 连接管前壁面(12)和连接管后壁面(13)固结为一体，其特征在于还包括容积腔(14)、容积腔上壁面(15)、容积腔前壁面(16)、容积腔后壁面(17)、容积腔左壁面(18)、容积腔右壁面 (19)、旋转轴(20)、第一旋转板(21)、第二旋转板(22)和弹性部件(23)，容积腔(14)的开口端与连接管上壁面(10)相连接，容积腔上壁面(15)、容积腔前壁面(16)、容积腔后壁面 (17)、容积腔左壁面(18)、容积腔右壁面(19)固接为一体，连接管(8)、容积腔(14)的横截面均为长方形，旋转轴(20)安装在连接管前壁面(12)与连接管后壁面(13)之间，第一旋转板(21)、第二旋转板(22)均与旋转轴(20)固接为一体，第二旋转板(22)通过弹性部件 (23)与容积腔右壁面(19)相连接。
2.根据权利要求I所述的涡轮入口前带有连接管的涡轮增压系统，其特征是，所述第一旋转板(21)与所述第二旋转板(22)相互垂直，所述弹性部件(23)为弹簧。
全文摘要
一种内燃机技术领域的涡轮入口前带有连接管的涡轮增压系统，包括气缸、排气管、连接管、涡轮、容积腔、旋转板、旋转轴和弹性部件，容积腔开口端与连接管上壁面相连接，旋转轴安装在连接管前壁面与连接管后壁面之间，第一旋转板、第二旋转板均与旋转轴固接为一体，第二旋转板通过弹性部件与容积腔右壁面相连接。当发动机处于高速工况时，两个都旋转板顺时针旋转，连接管喉口面积相对较大，泵气损失较小，发动机整机性能较优；当发动机处于低速工况时，两个都旋转板逆时针旋转，连接管喉口面积相对较小，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，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F02B27/06GK102588078SQ20121002665
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者崔毅, 李华雷, 石磊, 邓康耀 申请人:上海交通大学