CN102720583B

CN102720583B - 容积腔式进排气同机构调节装置

Info

Publication number: CN102720583B
Application number: CN201210189732.0A
Authority: CN
Inventors: 唐航波; 王俊席; 冒晓建; 卓斌
Original assignee: Shanghai Jiao Tong University
Current assignee: Shanghai Jiao Tong University
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: CN102720583A

Abstract

一种内燃机技术领域的容积腔式进排气同机构调节装置，包括：压气机、涡轮、发动机、连接管、容积腔、移动体、贯穿管和弹性部件，第一贯穿管和第二贯穿管均贯穿移动体的上下两壁面，移动体的右壁面通过弹性部件与容积腔右壁面相连接。在发动机工作过程中，移动体可以在容积腔内左右移动；在低速工况，移动体左侧压力较低，移动体向左移动，第一连接管和第三连接管相连通，压气机的进气量相对增大，压气机不发生喘震；在高速工况，移动体左侧压力较高，移动体向右移动，第五连接管和第六连接管相连通，发动机的进气量相对减小，各缸爆压降低。本发明设计合理，结构简单，适用于发动机的涡轮增压系统。

Description

容积腔式进排气同机构调节装置

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机领域的进排气系统，特别是增压发动机容积腔式进排气同机构调节装置。

背景技术

随着现代社会的发展，人们对发动机的动力性和经济性要求越来越高。在排量一定的情况下，要想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是提供更多的燃料进行燃烧。通过喷油嘴向气缸提供更多的燃料很容易做到，然而要同时提供与增加的燃料量相匹配的空气量，却没那么容易做到；燃料在空气量不足的前提下进行燃烧，燃烧效果较差。当喷油量一定，气缸进气量较大时，则燃烧较好，油耗和排放较低。传统的自然吸气发动机完全依靠活塞向下运动时在气缸内形成的真空度吸入空气，这种传统的方式很难提供足够量的空气以支持燃料的完全燃烧。因此，想要为发动机的燃烧提供足够空气，使发动机的动力性和经济性较好，涡轮增压技术扮演着非常重要的角色。但是现有的涡轮增压系统都不能较好地兼顾发动机的低速工况与高速工况。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410050996.3，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内排气所占容积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高速工况与低速工况；但是其排气管内排气所占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，而且在高温情况下其排气管系的密封性也较差。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种容积腔式进排气同机构调节装置，能够较好的兼顾发动机的高速工况与低速工况。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括：压气机进气管、压气机、发动机进气管、连接轴、发动机排气管、涡轮、涡轮出气管、发动机、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第五连接管、第六连接管、第七连接管、容积腔、容积腔上壁面、容积腔下壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面、移动体、第一贯穿管、第二贯穿管、弹性部件和第八连接管，压气机与涡轮通过连接轴同轴相连，压气机的进出气口分别与压气机进气管的出气口、发动机进气管的进气口相连接，涡轮的进出气口分别与发动机排气管的出气口、涡轮出气管的进气口相连接，发动机的进出气口分别与发动机进气管的出气口、发动机排气管的进气口相连接，容积腔的横截面为长方形，容积腔上壁面、容积腔下壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面固结为一体，移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，第一连接管的两端分别与发动机进气管、容积腔下壁面相连通，第二连接管的一端与容积腔下壁面相连通，第二连接管的另一端与第八连接管的一端相连通，第八连接管的另一端与发动机排气管相连通，第三连接管的一端与容积腔上壁面相连通，第三连接管的另一端与第四连接管的一端相连通，第四连接管的另一端与压气机进气管相连通，第五连接管的一端与容积腔下壁面相连通，第五连接管的另一端与第七连接管的一端相连通，第七连接管的另一端与发动机排气管相连通，第六连接管的一端与容积腔上壁面相连通，第六连接管的另一端通大气，第一贯穿管和第二贯穿管均贯穿移动体的上下两壁面，移动体的右壁面通过弹性部件与容积腔右壁面相连接。

进一步地，在本发明中，弹性部件为弹簧，第一连接管、第三连接管、第一贯穿管、第五连接管、第六连接管、第二贯穿管均为直圆管且内径相同，第一连接管的轴线与第三连接管的轴线重合，第五连接管的轴线与第六连接管的轴线重合，第一连接管的轴线、第一贯穿管的轴线、第二贯穿管的轴线、第五连接管的轴线均在同一平面上。

在本发明的工作过程中，移动体可以在容积腔内左右移动，第六连接管的一端通大气。在低速工况，移动体左侧的容积腔内压力较低，在弹性部件的作用下，移动体向左移动，使第一连接管和第三连接管相连通，第五连接管和第六连接管相隔断，从而使压气机的进气量相对增大，压气机不发生喘震；在高速工况，移动体左侧的容积腔内压力较高，移动体向右移动并压缩弹性部件，使第一连接管和第三连接管相隔断，第五连接管和第六连接管相连通，发动机后的排气有一部分流入大气，涡轮的做功能力减弱，从而使发动机的进气量相对减小，各缸爆压降低。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明在低速工况时，压气机的进气量相对增大，压气机不发生喘震；在高速工况时，发动机的进气量相对减小，各缸爆压降低；而且容积腔内温度较低，移动板与容积腔之间的密封问题也容易解决。

附图说明

图1为本发明容积腔式进排气同机构调节装置的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的结构示意图；

其中：1、压气机进气管，2、压气机，3、发动机进气管，4、连接轴，5、发动机排气管，6、涡轮，7、涡轮出气管，8、发动机，9、第一连接管，10、第二连接管，11、第三连接管，12、第四连接管，13、第五连接管，14、第六连接管，15、第七连接管，16、容积腔，17、容积腔上壁面，18、容积腔下壁面，19、容积腔左壁面，20、容积腔右壁面，21、容积腔前壁面，22、容积腔后壁面，23、移动体，24、第一贯穿管，25、第二贯穿管，26、弹性部件，27、第八连接管。

具体实施方式

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：包括压气机进气管1、压气机2、发动机进气管3、连接轴4、发动机排气管5、涡轮6、涡轮出气管7、发动机8、第一连接管9、第二连接管10、第三连接管11、第四连接管12、第五连接管13、第六连接管14、第七连接管15、容积腔16、容积腔上壁面17、容积腔下壁面18、容积腔左壁面19、容积腔右壁面20、容积腔前壁面21、容积腔后壁面22、移动体23、第一贯穿管24、第二贯穿管25、弹性部件26和第八连接管27，压气机2与涡轮6通过连接轴4同轴相连，压气机2的进出气口分别与压气机进气管1的出气口、发动机进气管3的进气口相连接，涡轮6的进出气口分别与发动机排气管5的出气口、涡轮出气管7的进气口相连接，发动机8的进出气口分别与发动机进气管3的出气口、发动机排气管5的进气口相连接，容积腔16的横截面为长方形，容积腔上壁面17、容积腔下壁面18、容积腔左壁面19、容积腔右壁面20、容积腔前壁面21、容积腔后壁面22固结为一体，移动体23安装在容积腔16内并与容积腔16的内壁面密封接触，第一连接管9的两端分别与发动机进气管3、容积腔下壁面18相连通，第二连接管10的一端与容积腔下壁面18相连通，第二连接管10的另一端与第八连接管27的一端相连通，第八连接管27的另一端与发动机排气管5相连通，第三连接管11的一端与容积腔上壁面17相连通，第三连接管11的另一端与第四连接管12的一端相连通，第四连接管12的另一端与压气机进气管1相连通，第五连接管13的一端与容积腔下壁面18相连通，第五连接管13的另一端与第七连接管15的一端相连通，第七连接管15的另一端与发动机排气管5相连通，第六连接管14的一端与容积腔上壁面17相连通，第六连接管14的另一端通大气，第一贯穿管24和第二贯穿管25均贯穿移动体23的上下两壁面，移动体23的右壁面通过弹性部件26与容积腔右壁面20相连接，弹性部件26为弹簧，第一连接管9、第三连接管11、第一贯穿管24、第五连接管13、第六连接管14、第二贯穿管25均为直圆管且内径相同，第一连接管9的轴线与第三连接管11的轴线重合，第五连接管13的轴线与第六连接管14的轴线重合，第一连接管9的轴线、第一贯穿管24的轴线、第二贯穿管25的轴线、第五连接管13的轴线均在同一平面上。

在本发明的工作过程中，移动体23可以在容积腔16内左右移动，第六连接管14的一端通大气。在低速工况，移动体23左侧的容积腔内压力较低，在弹性部件26的作用下，移动体23向左移动，使第一连接管9和第三连接管11相连通，第五连接管13和第六连接管14相隔断，从而使压气机2的进气量相对增大，压气机2不发生喘震；在高速工况，移动体23左侧的容积腔内压力较高，移动体23向右移动并压缩弹性部件26，使第一连接管9和第三连接管11相隔断，第五连接管13和第六连接管14相连通，发动机后的排气有一部分流入大气，涡轮6的做功能力减弱，从而使发动机8的进气量相对减小，各缸爆压降低。因此，本发明可以较好地兼顾发动机的低速工况与高速工况。

Claims

1.一种容积腔式进排气同机构调节装置，包括压气机进气管（1）、压气机（2）、发动机进气管（3）、连接轴（4）、发动机排气管（5）、涡轮（6）、涡轮出气管（7）和发动机（8），压气机（2）与涡轮（6）通过连接轴（4）同轴相连，压气机（2）的进出气口分别与压气机进气管（1）的出气口、发动机进气管（3）的进气口相连接，涡轮（6）的进出气口分别与发动机排气管（5）的出气口、涡轮出气管（7）的进气口相连接，发动机（8）的进出气口分别与发动机进气管（3）的出气口、发动机排气管（5）的进气口相连接，其特征在于还包括第一连接管（9）、第二连接管（10）、第三连接管（11）、第四连接管（12）、第五连接管（13）、第六连接管（14）、第七连接管（15）、容积腔（16）、容积腔上壁面（17）、容积腔下壁面（18）、容积腔左壁面（19）、容积腔右壁面（20）、容积腔前壁面（21）、容积腔后壁面（22）、移动体（23）、第一贯穿管（24）、第二贯穿管（25）、弹性部件（26）和第八连接管（27），容积腔（16）的横截面为长方形，容积腔上壁面（17）、容积腔下壁面（18）、容积腔左壁面（19）、容积腔右壁面（20）、容积腔前壁面（21）、容积腔后壁面（22）固结为一体，移动体（23）安装在容积腔（16）内并与容积腔（16）的内壁面密封接触，第一连接管（9）的两端分别与发动机进气管（3）、容积腔下壁面（18）相连通，第二连接管（10）的一端与容积腔下壁面（18）相连通，第二连接管（10）的另一端与第八连接管（27）的一端相连通，第八连接管（27）的另一端与发动机排气管（5）相连通，第三连接管（11）的一端与容积腔上壁面（17）相连通，第三连接管（11）的另一端与第四连接管（12）的一端相连通，第四连接管（12）的另一端与压气机进气管（1）相连通，第五连接管（13）的一端与容积腔下壁面（18）相连通，第五连接管（13）的另一端与第七连接管（15）的一端相连通，第七连接管（15）的另一端与发动机排气管（5）相连通，第六连接管（14）的一端与容积腔上壁面（17）相连通，第六连接管（14）的另一端通大气，第一贯穿管（24）和第二贯穿管（25）均贯穿移动体（23）的上下两壁面，移动体（23）的右壁面通过弹性部件（26）与容积腔右壁面（20）相连接，弹性部件（26）为弹簧，第一连接管（9）、第三连接管（11）、第一贯穿管（24）、第五连接管（13）、第六连接管（14）、第二贯穿管（25）均为直圆管且内径相同，第一连接管（9）的轴线与第三连接管（11）的轴线重合，第五连接管（13）的轴线与第六连接管（14）的轴线重合，第一连接管（9）的轴线、第一贯穿管（24）的轴线、第二贯穿管（25）的轴线、第五连接管（13）的轴线均在同一平面上。