CN102767424A - 流通气路连通装置 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机技术领域的流通气路连通装置,包括:压气机、进气管、发动机、排气管、涡轮、容积腔、连接管、移动体、弹簧和贯穿管,移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触,贯穿管贯穿移动体的左右两壁面,移动体的上壁面通过弹簧与容积腔上壁面相连接。当发动机处于低速工况时,移动体向下移动,仅有第一压气机与第一涡轮工作,脉冲能量充分利用,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,移动体向上移动,第一压气机、第二压气机、第一涡轮、第二涡轮同时工作,发动机泵气损失较小,发动机整机性能较优。本发明设计合理,结构简单,适用于带有两个涡轮增压器的涡轮增压***。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种内燃机领域的涡轮增压***,特别是一种流通气路连通装置。
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***的两种基本型式为定压增压***和脉冲增压***。定压增压***,各缸共用一根容积较大的排气管,排气管系结构比较简单,涡轮当量流通面积较大,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***可以进行统一设计。定压增压***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***,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,涡轮当量流通面积也较小,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,如果一台发动机的涡轮当量流通面积可以随着工况的变换而变化,高速工况时使涡轮当量流通面积变大,低速工况时使涡轮当量流通面积变小,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ZL200820226936.6,专利名称:一种涡轮增压器的压气机并联增压装置,该专利技术提供了一种压气机壳体可变的装置,能较好地兼顾发动机的高低转速工况;但是其壳体的变化需要一套专门的控制机构,从而使增压***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,提供了一种流通气路连通装置,使增压***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:第一吸气管、第一压气机、发动机进气管、发动机、发动机排气管、第一涡轮、第一出气管、第一连接轴、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、弹簧、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、贯穿管、移动体、第二压气机、第二涡轮、第二吸气管、第二出气管和第二连接轴,第一压气机的进出气口分别与第一吸气管的出气口、发动机进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,第一涡轮的进出气口分别与发动机排气管的出气口、第一出气管的进气口相连接,第一压气机与第一涡轮通过第一连接轴相连接,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、容积腔后壁面固接为一体,第一连接管的两端分别与发动机排气管、容积腔下壁面相连通,第二连接管的两端分别与发动机进气管、容积腔左壁面相连通,第三连接管的两端分别与第二压气机的出气口、容积腔右壁面相连通,第四连接管的两端分别与第二涡轮的进气口、容积腔右壁面相连通,第二吸气管的出气口与第二压气机的进气口相连接,第二出气管的进气口与第二涡轮的出气口相连接,第二压气机与第二涡轮通过第二连接轴相连接,移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触,贯穿管贯穿移动体的左右两壁面,移动体的上壁面通过弹簧与容积腔上壁面相连接。
进一步地,在本发明中第二连接管、第三连接管、贯穿管均为等截面圆管且内径均相同,第二连接管的轴线与第三连接管的轴线重合,第二连接管的轴线、第三连接管的轴线、贯穿管的轴线均在同一平面上。
在本发明中,移动体可以在容积腔内上下移动。当发动机处于低速工况时,发动机排气管内压力较低,移动体下方的容积腔内压力也较低,在弹簧的弹性作用下,移动体向下移动,从而使第一连接管与第四连接管相隔断,第二连接管与第三连接管相隔断,在整个增压***中仅有第一压气机和第一涡轮在工作,涡轮当量入口面积较小,脉冲能量可以充分利用,发动机进气压力较大,发动机整机性能较优;当发动机处于高速工况时,发动机排气管内压力较高,移动体下方的容积腔内压力也较高,移动体向上移动并压缩弹簧,从而使第一连接管与第四连接管相连通,第二连接管与第三连接管相连通,在整个增压***中第一压气机、第二压气机、第一涡轮和第二涡轮均同时在工作,涡轮当量入口面积较大,发动机泵气损失较小,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,既能兼顾发动机的高低转速工况,又能使增压***不需要专门控制机构。
附图说明
图1为本发明流通气路连通装置的结构示意图;
图2为图1中A-A剖面的结构示意图;
其中:1、第一吸气管,2、第一压气机,3、发动机进气管,4、发动机,5、发动机排气管,6、第一涡轮,7、第一出气管,8、第一连接轴,9、容积腔,10、容积腔上壁面,11、容积腔下壁面,12、容积腔左壁面,13、容积腔右壁面,14、容积腔前壁面,15、容积腔后壁面,16、弹簧,17、第一连接管,18、第二连接管,19、第三连接管,20、第四连接管,21、贯穿管,22、移动体,23、第二压气机,24、第二涡轮,25、第二吸气管,26、第二出气管,27、第二连接轴。
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:第一吸气管1、第一压气机2、发动机进气管3、发动机4、发动机排气管5、第一涡轮6、第一出气管7、第一连接轴8、容积腔9、容积腔上壁面10、容积腔下壁面11、容积腔左壁面12、容积腔右壁面13、容积腔前壁面14、容积腔后壁面15、弹簧16、第一连接管17、第二连接管18、第三连接管19、第四连接管20、贯穿管21、移动体22、第二压气机23、第二涡轮24、第二吸气管25、第二出气管26和第二连接轴27,第一压气机2的进出气口分别与第一吸气管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、发动机排气管5的进气口相连接,第一涡轮6的进出气口分别与发动机排气管5的出气口、第一出气管7的进气口相连接,第一压气机2与第一涡轮6通过第一连接轴8相连接,容积腔9的横截面为长方形,容积腔上壁面10、容积腔下壁面11、容积腔左壁面12、容积腔右壁面13、容积腔前壁面14、容积腔后壁面15固接为一体,第一连接管17的两端分别与发动机排气管5、容积腔下壁面11相连通,第二连接管18的两端分别与发动机进气管3、容积腔左壁面12相连通,第三连接管19的两端分别与第二压气机23的出气口、容积腔右壁面13相连通,第四连接管20的两端分别与第二涡轮24的进气口、容积腔右壁面13相连通,第二吸气管25的出气口与第二压气机23的进气口相连接,第二出气管26的进气口与第二涡轮24的出气口相连接,第二压气机23与第二涡轮24通过第二连接轴27相连接,移动体22安装在容积腔9内并与容积腔9的内壁面密封接触,贯穿管21贯穿移动体22的左右两壁面,移动体22的上壁面通过弹簧16与容积腔上壁面10相连接,第二连接管18、第三连接管19、贯穿管21均为等截面圆管且内径均相同,第二连接管18的轴线与第三连接管19的轴线重合,第二连接管18的轴线、第三连接管19的轴线、贯穿管21的轴线均在同一平面上。
在本发明中,移动体22可以在容积腔9内上下移动。当发动机4处于低速工况时,发动机排气管5内压力较低,移动体22下方的容积腔9内压力也较低,在弹簧16的弹性作用下,移动体22向下移动,从而使第一连接管17与第四连接管20相隔断,第二连接管18与第三连接管19相隔断,在整个增压***中仅有第一压气机2和第一涡轮6在工作,涡轮当量入口面积较小,脉冲能量可以充分利用,发动机4进气压力较大,发动机4的整机性能较优;当发动机4处于高速工况时,发动机排气管5内压力较高,移动体22下方的容积腔9内压力也较高,移动体22向上移动并压缩弹簧16,从而使第一连接管17与第四连接管20相连通,第二连接管18与第三连接管19相连通,在整个增压***中第一压气机2、第二压气机23、第一涡轮6和第二涡轮24均同时在工作,涡轮当量入口面积较大,发动机4的泵气损失较小,发动机4整机性能较优。因此,本发明可以较好的兼顾发动机4的高低转速工况。
Claims (2)
1.一种流通气路连通装置,包括:第一吸气管(1)、第一压气机(2)、发动机进气管(3)、发动机(4)、发动机排气管(5)、第一涡轮(6)、第一出气管(7)和第一连接轴(8),第一压气机(2)的进出气口分别与第一吸气管(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、发动机排气管(5)的进气口相连接,第一涡轮(6)的进出气口分别与发动机排气管(5)的出气口、第一出气管(7)的进气口相连接,第一压气机(2)与第一涡轮(6)通过第一连接轴(8)相连接,其特征在于还包括容积腔(9)、容积腔上壁面(10)、容积腔下壁面(11)、容积腔左壁面(12)、容积腔右壁面(13)、容积腔前壁面(14)、容积腔后壁面(15)、弹簧(16)、第一连接管(17)、第二连接管(18)、第三连接管(19)、第四连接管(20)、贯穿管(21)、移动体(22)、第二压气机(23)、第二涡轮(24)、第二吸气管(25)、第二出气管(26)和第二连接轴(27),容积腔(9)的横截面为长方形,容积腔上壁面(10)、容积腔下壁面(11)、容积腔左壁面(12)、容积腔右壁面(13)、容积腔前壁面(14)、容积腔后壁面(15)固接为一体,第一连接管(17)的两端分别与发动机排气管(5)、容积腔下壁面(11)相连通,第二连接管(18)的两端分别与发动机进气管(3)、容积腔左壁面(12)相连通,第三连接管(19)的两端分别与第二压气机(23)的出气口、容积腔右壁面(13)相连通,第四连接管(20)的两端分别与第二涡轮(24)的进气口、容积腔右壁面(13)相连通,第二吸气管(25)的出气口与第二压气机(23)的进气口相连接,第二出气管(26)的进气口与第二涡轮(24)的出气口相连接,第二压气机(23)与第二涡轮(24)通过第二连接轴(27)相连接,移动体(22)安装在容积腔(9)内并与容积腔(9)的内壁面密封接触,贯穿管(21)贯穿移动体(22)的左右两壁面,移动体(22)的上壁面通过弹簧(16)与容积腔上壁面(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的流通气路连通装置,其特征是所述第二连接管(18)、第三连接管(19)、贯穿管(21)均为等截面圆管且内径均相同,第二连接管(18)的轴线与第三连接管(19)的轴线重合,第二连接管(18)的轴线、第三连接管(19)的轴线、贯穿管(21)的轴线均在同一平面上。
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