專利名稱：排氣背壓與環(huán)境壓力自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的排氣系統(tǒng)，特別是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓與環(huán)境壓カ自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們對發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)カ性和經(jīng)濟(jì)性要求越來越高。在排量ー定的情況下，要想提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，最有效的方法就是提供更多的燃料進(jìn)行燃燒。通過噴油嘴向氣缸提供更多的燃料很容易做到，然而要同時(shí)提供與増加的燃料量相匹配的空氣量，卻沒那么容易做到；燃料在空氣量不足的前提下進(jìn)行燃燒，燃燒效果較差。當(dāng)噴油量一定，氣缸進(jìn)氣量較大時(shí)，則燃燒較好，油耗和排放較低。傳統(tǒng)的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)完全依靠活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)在氣缸內(nèi)形成的真空度吸入空氣，這種傳統(tǒng)的方式很難提供足夠量的空氣以支持燃料的完全燃燒。因此，想要為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒提供足夠空氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)カ性和經(jīng)濟(jì)性較好，渦輪增壓技術(shù)扮演著非常重要的角色。但是現(xiàn)有的渦輪增壓系統(tǒng)都不能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高原エ況與平原エ況。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號(hào)ZL200410050996. 3，專利名稱一種渦輪增壓柴油機(jī)可變模件式脈沖轉(zhuǎn)換增壓裝置，該專利技術(shù)提供了一種排氣管內(nèi)排氣所占容積連續(xù)可變的裝置，能較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高原エ況與平原エ況；但是其排氣管內(nèi)排氣所容積的變化是通過移動(dòng)桿的上下移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，這就需要増加一套專門的控制機(jī)構(gòu)來控制移動(dòng)桿的移動(dòng)，從而使增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的比較復(fù)雜，而且在高溫情況下其排氣管系的密封性也較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種排氣背壓與環(huán)境壓カ自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，能夠較好的兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高原エ況與平原エ況。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管、壓氣機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管、連接軸、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、渦輪、渦輪出氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)、第一連接管、第二連接管、第三連接管、容積腔、容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面、移動(dòng)體、貫穿管、第一弾性部件和第二弾性部件，壓氣機(jī)與渦輪通過連接軸同軸相連，壓氣機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的進(jìn)氣ロ相連接，渦輪的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的出氣ロ、渦輪出氣管的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的進(jìn)氣ロ相連接，容積腔的橫截面為長方形，容積腔上壁面、容積腔下壁面、容積腔左壁面、容積腔右壁面、容積腔前壁面、容積腔后壁面固結(jié)為一體，移動(dòng)體安裝容積腔內(nèi)并與容積腔的內(nèi)壁面密封接觸，第一連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔上壁面相連通，第二連接管兩端分別與容積腔下 壁面、大氣環(huán)境相連通，第三連接管兩端分別與容積腔下壁面、大氣環(huán)境相連通，貫穿管貫穿移動(dòng)體的上下兩壁面，移動(dòng)體的左壁面通過第一弾性部件與容積腔左壁面相連接，移動(dòng)體的右壁面通過第二弾性部件與容積腔右壁面相連接。進(jìn)ー步地，在本發(fā)明中第一連接管、第二連接管、第三連接管、貫穿管均為直圓管，第一連接管的軸線與第二連接管的軸線重合，第一連接管、第二連接管、貫穿管的內(nèi)徑均相同，弾性部件為彈簧。在本發(fā)明的工作過程中，移動(dòng)體可以在容積腔內(nèi)左右移動(dòng)，第二連接管和第三連接管的一端均通大氣。在高原エ況，移動(dòng)體右側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ較低，移動(dòng)體向右移動(dòng)并拉伸第一弾性部件，第一連接管和第二連接管不能相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)后的排氣全部進(jìn)入渦輪，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓較高，渦輪做功能力增強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量較大，功率較高；在平原エ況，移動(dòng)體右側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ較高，移動(dòng)體向左移動(dòng)并拉伸第二弾性部件，第一連接管和第二連接管相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)后的排氣有一部分流入大氣，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓較低，渦輪做功能力變?nèi)酰l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量較小，各缸瀑壓較低。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在高原エ況時(shí)進(jìn)氣流量較大，功率較高；在平原エ況時(shí)，進(jìn)氣流量較低，各缸爆壓較低；而且容積腔內(nèi)溫度較低，移動(dòng)板與容積腔之間的密封問題也容易解決。
圖I為本發(fā)明排氣背壓與環(huán)境壓カ自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、壓氣機(jī)進(jìn)氣管,2、壓氣機(jī),3、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管,4、連接軸,5、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管，6、渦輪，7、渦輪出氣管，8、發(fā)動(dòng)機(jī)，9、第一連接管，10、第二連接管，11、第三連接管，12、容積腔，13、容積腔上壁面，14、容積腔下壁面，15、容積腔左壁面，16、容積腔右壁面，17、容積腔前壁面，18、容積腔后壁面，19、移動(dòng)體，20、貫穿管，21、第一弾性部件，22、第二弾性部件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖I和圖2所示，本發(fā)明包括包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管I、壓氣機(jī)2、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3、連接軸4、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、渦輪6、渦輪出氣管7、發(fā)動(dòng)機(jī)8、第一連接管9、第二連接管10、第三連接管11、容積腔12、容積腔上壁面13、容積腔下壁面14、容積腔左壁面15、容積腔右壁面16、容積腔前壁面17、容積腔后壁面18、移動(dòng)體19、貫穿管20、第一弾性部件21和第二彈性部件22，壓氣機(jī)2與渦輪6通過連接軸4同軸相連，壓氣機(jī)2的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管I的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的進(jìn)氣ロ相連接，渦輪6的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的出氣ロ、渦輪出氣管7的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)8的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管3的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5的進(jìn)氣ロ相連接，容積腔12的橫截面為長方形，容積腔上壁面13、容積腔下壁面14、容積腔左壁面15、容積腔右壁面16、容積腔前壁面17、容積腔后壁面18固結(jié)為一體，移動(dòng)體19安裝容積腔12內(nèi)并與容積腔12的內(nèi)壁面密封接觸，第一連接管
9的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管5、容積腔上壁面13相連通，第二連接管10兩端分別與容積腔下壁面14、大氣環(huán)境相連通，第三連接管11兩端分別與容積腔下壁面14、大氣環(huán)境相連通，貫穿管20貫穿移動(dòng)體19的上下兩壁面，移動(dòng)體19的左壁面通過第一弾性部件21與容積腔左壁面15相連接，移動(dòng)體20的右壁面通過第二弾性部件22與容積腔右壁面16相連接，第一連接管9、第二連接管10、第三連接管11、貫穿管20均為直圓管，第一連接管9的軸線與第二連接管10的軸線重合，第一連接管9、第二連接管10、貫穿管20的內(nèi)徑均相同，彈性部件21為彈簧。在本發(fā)明的工作過程中，移動(dòng)體19可以在容積腔12內(nèi)左右移動(dòng)，第二連接管10和第三連接管11的一端均通大氣。在高原エ況，移動(dòng)體12右側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ較低，移動(dòng)體12向右移動(dòng)并拉伸第一弾性部件21，第一連接管9和第二連接管10不能相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)后的排氣全部進(jìn)入渦輪6，發(fā)動(dòng)機(jī)8的排氣背壓較高，渦輪6做功能力增強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)8進(jìn)氣量較大，功率較高；在平原エ況，移動(dòng)體12右側(cè)的容積腔內(nèi)壓カ較高，移動(dòng)體12向左移動(dòng)并 拉伸第二弾性部件22，第一連接管9和第二連接管10相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)后的排氣有一部分流入大氣，發(fā)動(dòng)機(jī)8的排氣背壓較低，渦輪6做功能力變?nèi)?，發(fā)動(dòng)機(jī)8進(jìn)氣量較小，各缸爆壓較低。因此，本發(fā)明可以較好地兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的高原エ況與平原エ況。
權(quán)利要求
1.一種排氣背壓與環(huán)境壓カ自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，包括壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)、壓氣機(jī)(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)、連接軸(4)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、渦輪(6)、渦輪出氣管(7)和發(fā)動(dòng)機(jī)(8)，壓氣機(jī)(2)與渦輪(6)通過連接軸(4)同軸相連，壓氣機(jī)(2)的進(jìn)出氣ロ分別與壓氣機(jī)進(jìn)氣管(I)的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的進(jìn)氣ロ相連接，渦輪(6)的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的出氣ロ、渦輪出氣管(7)的進(jìn)氣ロ相連接，發(fā)動(dòng)機(jī)(8)的進(jìn)出氣ロ分別與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(3)的出氣ロ、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)的進(jìn)氣ロ相連接，其特征在于還包括第一連接管(9)、第二連接管(10)、第三連接管(11)、容積腔(12)、容積腔上壁面(13)、容積腔下壁面(14)、容積腔左壁面(15)、容積腔右壁面(16)、容積腔前壁面(17)、容積腔后壁面(18)、移動(dòng)體(19)、貫穿管(20)、第一弾性部件(21)和第二弾性部件(22)，容積腔(12)的橫截面為長方形，容積腔上壁面(13)、容積腔下壁面(14)、容積腔左壁面(15)、容積腔右壁面(16)、容積腔前壁面(17)、容積腔后壁面(18)固結(jié)為一體，移動(dòng)體(19)安裝容積腔(12)內(nèi)并與容積腔(12)的內(nèi)壁面密封接觸，第一連接管(9)的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(5)、容積腔上壁面(13)相連通，第二連接管(10)兩端分別與容積腔下壁面(14)、大氣環(huán)境相連通，第三連接管(11)兩端分別與容積腔下壁面(14)、大氣環(huán)境相連通，貫穿管(20)貫穿移動(dòng)體(19)的上下兩壁面，移動(dòng)體(19)的左壁面通過第一弾性部件(21)與容積腔左壁面(15)相連接，移動(dòng)體(20)的右壁面通過第二弾性部件(22)與容積腔右壁面(16)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣背壓與環(huán)境壓力自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述第一連接管(9)、第二連接管(10)、第三連接管(11)、貫穿管(20)均為直圓管，第一連接管(9)的軸線與第二連接管(10)的軸線重合，第一連接管(9)、第二連接管(10)、貫穿管(20)的內(nèi)徑均相同，所述彈性部件(21)為彈簧。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的排氣背壓與環(huán)境壓力自適應(yīng)式機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，包括壓氣機(jī)、渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)、連接管、容積腔、移動(dòng)體、貫穿管和彈性部件，第一連接管的兩端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、容積腔上壁面相連通，第二連接管、第三連接管的一端均與容積腔下壁面相連通，貫穿管貫穿移動(dòng)體的上下兩壁。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，移動(dòng)體可以在容積腔內(nèi)左右移動(dòng)；在高原工況，移動(dòng)體右側(cè)壓力較低，移動(dòng)體向右移動(dòng)，第一連接管和第二連接管不能相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量較大，功率較高；在平原工況，移動(dòng)體右側(cè)壓力較高，移動(dòng)體向左移動(dòng)，第一連接管和第二連接管相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量較小，各缸爆壓較低。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02B37/18GK102678285SQ201210150608
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者劉洪濤, 崔毅, 石磊, 莫錦秋 申請人:上海交通大學(xué)