涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103089409A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103089409103089409A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310014874.8(22)申请日2013.01.15(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人鄢挺杨林胡艳青羌嘉曦闫斌(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.F02B37/22(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置(57)摘要一种机械设计技术领域的涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置，包括压气机、发动机、涡轮、容积腔、旋转体、弹簧、旋转杆、旋转轴和旋转板，容积腔与旋转体的纵截面均为圆弧状，旋转板安装在排气管内，旋转板与旋转轴固结在一起，旋转体的左壁面通过弹簧与容积腔的左壁面相连接，连接管的两端分别与容积腔的右壁面、发动机进气管相连通。当发动机进气管内压力较高时，旋转体带动旋转板逆时针旋转，发动机泵气损失较小，整机性能较优；当发动机进气管内压力较低时，旋转体带动旋转板顺时针旋转，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，整机性能较优。本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮单进口的涡轮增压系统。CN103089409ACN103894ACN103089409A权利要求书1/1页1.一种涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置，包括压气机进气管（1）、压气机（2）、发动机进气管（3）、发动机（4）、排气支管（5）、排气管（6）、涡轮（7）、涡轮出气管（8）和连接轴（9），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，发动机（4）的进出气口分别与发动机进气管（3）的出气口、排气支管（5）的进气口相连接，排气支管（5）的出气口与排气管（6）相连接，涡轮（7）的进出气口分别与排气管（6）的出气口、涡轮出气管（8）的进气口相连接，压气机进气管（1）的进气口、涡轮出气管（8）的出气口均与大气相连通，压气机（2）与涡轮（7）通过连接轴（9）同轴相连，其特征在于还包括容积腔（10）、旋转体（11）、弹簧（12）、连接管（13）、旋转杆（14）、旋转轴（15）和旋转板（16），容积腔（10）与旋转体（11）的纵截面均为圆弧状，旋转体（11）安装在容积腔（10）内，旋转体（11）的外壁面与容积腔（10）的内壁面密封接触，在容积腔（10）的下壁面上有一个空槽，旋转杆（14）的一端穿过容积腔（10）下壁面上的空槽后与旋转体（11）固结在一起，旋转杆（14）的另一端与旋转轴（15）的一端固结在一起，旋转轴（15）的另一端穿过排气管（6）后镶嵌在排气管（6）的侧壁上，旋转板（16）安装在排气管（6）内，旋转板（16）与旋转轴（15）固结在一起，旋转板（16）、排气管（6）的横截面均为圆形，旋转板（16）的外径小于排气管（6）的内径，旋转体（11）的左壁面通过弹簧（12）与容积腔（10）的左壁面相连接，连接管（13）的两端分别与容积腔（10）的右壁面、发动机进气管（3）相连通。2CN103089409A说明书1/3页涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置技术领域[0001]本发明涉及的是一种机械设计技术领域的涡轮增压系统，特别是一种涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置。背景技术[0002]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，通过改变涡轮入口的面积，也可以实现发动机高低转速工况的兼顾。在低速工况时使涡轮入口面积变小，涡轮前可用能较多；在高速工况时使涡轮入口面积变大，