專利名稱：隔板軸中置式排氣管容積可調的渦輪增壓系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種內燃機渦輪增壓系統，特別一種渦輪單進口且渦輪側置的隔 板軸中置式排氣管容積可調的渦輪增壓系統，屬于內燃機技術領域。
背景技術：
隨著社會的發展和環保要求的提高，現在發動機增壓技術應用越來越廣泛， 中大功率的發動機大都采用渦輪增壓技術，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪 增壓發動機的兩種基本增壓系統為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統 的結構特點就是排氣管容積較大，排氣管起到穩壓作用，排氣壓力波動小，通過 渦輪的流量穩定，渦輪具有較高的效率；但在排氣閥門處節流損失較大，排氣從 排氣閥門處到渦輪進口處之間的熵增較大，排氣脈沖能量幾乎完全損失；負荷越 高，脈沖能量在所有排氣能量中所占的比例就會越少，所以定壓系統對于高負荷 穩定運行是有利的。脈沖增壓系統的排氣管容積較小，排氣從排氣閥門處到渦輪 進口處之間的熵增較小，排氣能量利用率高，而且能及時反映負荷的變化，響應 速度快；但由于渦輪是脈動進氣，造成渦輪效率低，所以脈沖增壓系統對于低負 荷和瞬態工況是有利的。由此可見，如果一臺發動機若同時配備定壓增壓方式與 脈沖增壓方式，高負荷時用定壓增壓系統，低負荷和瞬態工況時用脈沖增壓系統， 這是較為理想的，但現有的發動機增壓系統的排氣管容積都是不能調節的。模件 式脈沖轉換增壓系統結合了定壓增壓與脈沖增壓方式的優點，但在最低負荷和最 高負荷其運行效果都不是最好的。在已有技術中，專利號為ZL200410050996.3，
名稱為一種渦輪增壓柴油機可變模件式脈沖轉換增壓裝置的發明專利，提供了一 種排氣管容積持續可變的裝置，是與本發明最接近的現有技術，本發明提供了一 種與其結構不同的裝置。
發明內容
為了克服已有技術的不足，本發明提供了一種可變排氣管容積渦輪增壓系統。 排氣管的容積隨發動機的運行工況的變化而變化，低負荷時排氣管容積變小，高負荷時排氣管容積變大，以使發動機的各個運行工況都能獲得較優的性能，并同 時滿足經濟性和動力性方面的要求。
為實現上述目的本發明所采用的技術方案是該系統包括排氣支管、排氣管、 渦輪、連接管、隔板軸、第一隔板和第二隔板，排氣支管的進口和氣缸頭排氣道 相連接，排氣支管的出口和排氣管相連接，渦輪為單進口渦輪，排氣管的出口和 渦輪的進口之間用連接管相連接，排氣管側壁的弧度為210度，隔板軸裝在排氣 管前壁的圓心和排氣管后壁的圓心之間，第一隔板和第二隔板安裝在排氣管側壁 和隔板軸之間，排氣管由排氣管前壁、排氣管側壁、排氣管后壁、隔板軸、第一隔 板、第二隔板構成；第一隔板和第二隔板均為圓弧板，第二隔板和排氣管側壁、 排氣管前壁、排氣管后壁固接為一體，第一隔板和隔板軸固接為一體，第一隔板 和排氣管側壁、排氣管前壁、排氣管后壁光滑密封接觸，隔板軸和第二隔板光滑 密封接觸，在第一隔板上有一個隔板旋轉把手。
排氣管的出口與渦輪的進口之間連接管的截面形狀，可以是排氣管出口截面 的形狀，也可以由排氣管出口截面的形狀過渡到圓形。 本發明的有益效果
本發明設計合理，不受氣缸數限制，滿足發動機變工況運行要求，適用于渦 輪單進口且渦輪側置的渦輪增壓系統，使發動機在整個負荷運行范圍內都可以獲 得較優的性能。
圖1是本發明渦輪增壓系統結構示意圖； 圖2是圖1中A-A剖面的結構示意圖； 圖3是圖2中B-B剖面的結構示意圖； 圖4是圖3中C-C剖面的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發明的具體實施做進一步描述。
如圖1和圖2所示，本發明包括排氣支管9、排氣管IO、渦輪l、連接管5、 隔板軸8、第一隔板6和第二隔板7，排氣支管9的進口和氣缸頭排氣道相連接， 排氣支管9的出口和排氣管IO相連接，渦輪l為單進口渦輪，排氣管10的出口 和渦輪1的進口之間用連接管5相連接，排氣管側壁3的弧度為210度，隔板軸8裝在排氣管前壁2的圓心和排氣管后壁4的圓心之間，第一隔板6和第二隔板7 安裝在排氣管側壁3和隔板軸8之間，排氣管10由排氣管前壁2、排氣管側壁3、 排氣管后壁4、隔板軸8、第一隔板6、第二隔板7構成，第一隔板6和第二隔板 7均為圓弧板，第二隔板7和排氣管側壁3、排氣管前壁2、排氣管后壁4固接為 一體，第一隔板6和隔板軸8固接為一體，第一隔板6和排氣管側壁3、排氣管前 壁2、排氣管后壁4光滑密封接觸，隔板軸8和第二隔板7光滑密封接觸，在第一 隔板6上有一個隔板旋轉把手11。排氣管10由排氣管前壁2、排氣管側壁3、排 氣管后壁4、隔板軸8、第一隔板6、第二隔板7構成，就是指排氣管10由這些結 構所組成的腔體構成。當推動或拉動隔板旋轉把手ll時，第一隔板6就會旋轉， 排氣管10容積也就會跟著變化，但隔旋轉板把手11推動或拉動的范圍有一個限 制，因為有排氣管出口截面12形狀和排氣管前壁2結構的限制，即排氣管10的 容積有一個最大和最小限制，如圖3和圖4所示。當第一隔板6處于排氣管出口 截面12中時，就會發生漏氣現象。當第一隔板6逆時針旋轉時，排氣管10的容 積就會逐漸變大；當第一隔板6順時針旋轉時，排氣管10的容積就會逐漸變小。 排氣管10的容積可以根據發動機的運行工況的變化而變化，當工況變低時，通過 隔旋轉板把手11旋轉第一隔板6使排氣管容積變小；當工況變高時，通過隔旋轉 板把手11旋轉第一隔板6使排氣管容積變大。
權利要求
1. 一種隔板軸中置式排氣管容積可調的渦輪增壓系統，包括排氣支管(9)、排氣管(10)、渦輪(1)和連接管(5)，排氣支管(9)的進口和氣缸頭排氣道相連接，排氣支管(9)的出口和排氣管(10)相連接，渦輪(1)為單進口渦輪，排氣管(10)的出口和渦輪(1)的進口之間用連接管(5)相連接，其特征在于還包括隔板軸(8)、第一隔板(6)和第二隔板(7)，排氣管側壁(3)的弧度為210度，隔板軸(8)裝在排氣管前壁(2)的圓心和排氣管后壁(4)的圓心之間，第一隔板(6)和第二隔板(7)安裝在排氣管側壁(3)和隔板軸(8)之間，排氣管(10)由排氣管前壁(2)、排氣管側壁(3)、排氣管后壁(4)、隔板軸(8)、第一隔板(6)、第二隔板(7)構成；第一隔板(6)和第二隔板(7)均為圓弧板，第二隔板(7)和排氣管側壁(3)、排氣管前壁(2)、排氣管后壁(4)固接為一體，第一隔板(6)和隔板軸(8)固接為一體，第一隔板(6)和排氣管側壁(3)、排氣管前壁(2)、排氣管后壁(4)光滑密封接觸，隔板軸(8)和第二隔板(7)光滑密封接觸，在第一隔板(6)上有一個隔板旋轉把手(11)。
全文摘要
一種隔板軸中置式排氣管容積可調的渦輪增壓系統，包括排氣支管、排氣管、連接管、隔板軸、隔板和渦輪，排氣管由排氣管前壁、排氣管側壁、排氣管后壁、隔板軸、第一隔板、第二隔板所構成，第一隔板可以旋轉。排氣管容積可以根據發動機的運行工況的變化而變化，當工況變低時，旋轉隔板使排氣管容積變小；當工況變高時，旋轉隔板使排氣管容積變大。本發明設計合理，滿足發動機變工況運行要求，且不受氣缸數限制，適用于渦輪單進口且渦輪側置的渦輪增壓系統。
文檔編號F01D17/12GK101413405SQ20081020303
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月20日 優先權日2008年11月20日
發明者毅 崔, 王紹明, 田中旭, 磊 石, 鄧康耀 申請人:上海交通大學