CN104675579A - 由排气控制的阀门自旋转*** - Google Patents

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Abstract

一种机械设计技术领域的由排气控制的阀门自旋转***，包括压气机、发动机、涡轮、连接管、旋转轴、容积腔、固定体、贯穿管、弹性部件、隔板、旋转体和连接板，旋转体的一端伸入第一贯穿管内并与第一贯穿管的壁面密封接触，旋转体的另一端与隔板固结在一起，第一连接管的两端分别与压气机进气管、涡轮排气管相连通。当发动机排气管压力较高时，旋转体带动阀体顺时针旋转，发动机的排气再循环率较大，发动机爆压较低；当发动机排气管压力较低时，旋转体带动阀体逆时针旋转，发动机的排气再循环率较小，发动机油耗较低。本发明设计合理，结构简单，适用于增压发动机的排气再循环***。

Description

由排气控制的阀门自旋转***
技术领域
本发明涉及的是一种机械设计技术领域的排气再循环***，特别是一种由排气控制的阀门自旋转***。
背景技术
发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，柴油车的经济性日渐突出,这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究，是从事柴油机设计者的首要任务。排气再循环***是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环排气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外，提高废气再循环率会使总的排气流量减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。在中速工况时，发动机需要较大的排气再循环率，以降低排温，减小污染；在低速工况时，发动机需要较小的排气再循环率，以提高发动机的进气量。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410063439.5，专利名称：电子式排气再循环气体控制装置，该专利技术提供了一种控制发动机排气再循环率的装置，能较好地兼顾发动机的中高转速工况；但是其排气再循环率的变化是通过专门的控制结构来实现的，从而使控制***变的比较复杂。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种由排气控制的阀门自旋转***，使其排气再循环率可以自我调节，较好地兼顾发动机的中低转速工况，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，本发明包括压气机进气管、压气机、发动机进气管、发动机、发动机排气管、涡轮、涡轮排气管、连接轴、第一连接管、阀门、第二连接管、旋转轴、容积腔、固定体、第一贯穿管、第二贯穿管、弹性部件、隔板、旋转体和连接板，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，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，涡轮的进出气口分别与发动机排气管的出气口、涡轮排气管的进气口相连接，压气机与涡轮通过连接轴同轴相连，容积腔的纵截面为圆环状，固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状，容积腔、固定体、旋转体的横截面均为长方形，固定体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面固结在一起，第一贯穿管、第二贯穿管均布置在固定体内，第一贯穿管、第二贯穿管连接在一起，第一贯穿管、第二贯穿管的横截面均为长方形，第二贯穿管的横截面面积大于第一贯穿管的横截面面积，隔板安装在第二贯穿管内并与第二贯穿管的壁面密封接触，旋转体的一端伸入第一贯穿管内并与第一贯穿管的壁面密封接触，旋转体的另一端与隔板固结在一起，第二贯穿管的上壁面通过弹性部件与隔板连接在一起，旋转轴的一端穿过容积腔的上下两壁面，旋转轴的另一端穿过第一连接管后镶嵌在第一连接管的壁面上，阀门安装在第一连接管内并与旋转轴固结在一起，旋转体、连接板、旋转轴固结在一起，第一连接管的两端分别与压气机进气管、涡轮排气管相连通，第二连接管的一端穿过固定体后与第一贯穿管相连通，第二连接管的另一端与发动机排气管相连通。
进一步地，在本发明中弹性部件为弹簧，第一连接管、第二连接管均为等截面圆管。
在本发明的工作过程中，旋转体可以在容积腔内自由旋转；旋转体、连接板、旋转轴、阀门固结在一起，四者可以同步旋转。当发动机排气管内压力较大时，隔板上方的第二贯穿管内压力也较高，由于第二贯穿管的横截面面积大于第一贯穿管的横截面面积，所以旋转体带动阀门顺时针旋转并拉伸弹性部件，发动机排气再循环率增大，从而使发动机的爆压和最高燃烧温度降低；当发动机排气管内压力较小时，隔板上方的第二贯穿管内压力也较小，在弹性部件的拉伸作用下阀门逆时针旋转，发动机排气再循环率减小，从而使发动机进气量增大，油耗降低。
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，适用于带有涡轮增压器的排气再循环***，既能兼顾发动机的中低转速工况，又能使排气再循环***不需要专门的排气再循环率控制机构。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A剖面的结构示意图；
图3为图1中B-B剖面的结构示意图；
图4为图3中C-C剖面的结构示意图；
图5为图3中D-D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、发动机，5、发动机排气管，6、涡轮，7、涡轮排气管，8、连接轴，9、第一连接管，10、阀门，11、第二连接管，12、旋转轴，13、容积腔，14、固定体，15、第一贯穿管，16、第二贯穿管，17、弹性部件，18、隔板，9、旋转体，20，连接板。
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至图5所示，本发明包括压气机进气管1、压气机2、发动机进气管3、发动机4、发动机排气管5、涡轮6、涡轮排气管7、连接轴8、第一连接管9、阀门10、第二连接管11、旋转轴12、容积腔13、固定体14、第一贯穿管15、第二贯穿管16、弹性部件17、隔板18、旋转体19和连接板20，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、发动机排气管5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、涡轮排气管7的进气口相连接，压气机2与涡轮6通过连接轴8同轴相连，容积腔13的纵截面为圆环状，固定体14、旋转体19的纵截面均为圆弧状，容积腔13、固定体14、旋转体19的横截面均为长方形，固定体14安装在容积腔13内并与容积腔13的内壁面固结在一起，第一贯穿管15、第二贯穿管16均布置在固定体14内，第一贯穿管15、第二贯穿管16连接在一起，第一贯穿管15、第二贯穿管16的横截面均为长方形，第二贯穿管16的横截面面积大于第一贯穿管15的横截面面积，隔板18安装在第二贯穿管16内并与第二贯穿管16的壁面密封接触，旋转体19的一端伸入第一贯穿管15内并与第一贯穿管15的壁面密封接触，旋转体19的另一端与隔板18固结在一起，第二贯穿管16的上壁面通过弹性部件17与隔板18连接在一起，旋转轴12的一端穿过容积腔12的上下两壁面，旋转轴12的另一端穿过第一连接管9后镶嵌在第一连接管9的壁面上，阀门10安装在第一连接管9内并与旋转轴12固结在一起，旋转体19、连接板20、旋转轴12固结在一起，第一连接管9的两端分别与压气机进气管1、涡轮排气管7相连通，第二连接管11的一端穿过固定体14后与第一贯穿管15相连通，第二连接管11的另一端与发动机排气管5相连通，弹性部件17为弹簧，第一连接管9、第二连接管11均为等截面圆管。
在本发明的工作过程中，旋转体19可以在容积腔13内自由旋转；旋转体9、连接板20、旋转轴12、阀门10固结在一起，四者可以同步旋转。当发动机排气管5内压力较大时，隔板8上方的第二贯穿管16内压力也较高，由于第二贯穿管16的横截面面积大于第一贯穿管15的横截面面积，所以旋转体19带动阀门10顺时针旋转并拉伸弹性部件17，发动机排气再循环率增大，从而使发动机的爆压和最高燃烧温度降低；当发动机排气管5内压力较小时，隔板18上方的第二贯穿管16内压力也较小，在弹性部件17的拉伸作用下旋转体19逆时针旋转，旋转体19带动阀门10逆时针旋转，发动机排气再循环率减小，从而使发动机进气量增大，油耗降低。

Claims (2)

1.一种由排气控制的阀门自旋转***，包括压气机进气管（1）、压气机（2）、发动机进气管（3）、发动机（4）、发动机排气管（5）、涡轮（6）、涡轮排气管（7）和连接轴（8），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、发动机排气管（5）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、涡轮排气管（7）的进气口相连接，压气机（2）与涡轮（6）通过连接轴（8）同轴相连，其特征在于，还包括第一连接管（9）、阀门（10）、第二连接管（11）、旋转轴（12）、容积腔（13）、固定体（14）、第一贯穿管（15）、第二贯穿管（16）、弹性部件（17）、隔板（18）、旋转体（19）和连接板（20），容积腔（13）的纵截面为圆环状，固定体（14）、旋转体（19）的纵截面均为圆弧状，容积腔（13）、固定体（14）、旋转体（19）的横截面均为长方形，固定体（14）安装在容积腔（13）内并与容积腔（13）的内壁面固结在一起，第一贯穿管（15）、第二贯穿管（16）均布置在固定体（14）内，第一贯穿管（15）、第二贯穿管（16）连接在一起，第一贯穿管（15）、第二贯穿管（16）的横截面均为长方形，第二贯穿管（16）的横截面面积大于第一贯穿管（15）的横截面面积，隔板（18）安装在第二贯穿管（16）内并与第二贯穿管（16）的壁面密封接触，旋转体（19）的一端伸入第一贯穿管（15）内并与第一贯穿管（15）的壁面密封接触，旋转体（19）的另一端与隔板（18）固结在一起，第二贯穿管（16）的上壁面通过弹性部件（17）与隔板（18）连接在一起，旋转轴（12）的一端穿过容积腔（12）的上下两壁面，旋转轴（12）的另一端穿过第一连接管（9）后镶嵌在第一连接管（9）的壁面上，阀门（10）安装在第一连接管（9）内并与旋转轴（12）固结在一起，旋转体（19）、连接板（20）、旋转轴（12）固结在一起，第一连接管（9）的两端分别与压气机进气管（1）、涡轮排气管（7）相连通，第二连接管（11）的一端穿过固定体（14）后与第一贯穿管（15）相连通，第二连接管（11）的另一端与发动机排气管（5）相连通。
2.根据权利要求1所述的由排气控制的阀门自旋转***，其特征是，弹性部件（17）为弹簧，第一连接管（9）、第二连接管（11）均为等截面圆管。
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