專利名稱：可調節式順序增壓系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種機械設計技術領域的渦輪增壓系統，特別是一種可調節式順序增壓系統。
背景技術：
隨著社會的發展和環保要求的提高，發動機增壓技術的應用越來越廣泛，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。渦輪增壓系統的兩種基本型式為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統，各缸共用一根容積較大的排氣管，排氣管系結構比較簡單，渦輪當量流通面積較大，排氣管內壓力基本上保持恒定，壓力大小僅與發動機的負荷和轉速有關，不同缸數柴油機的增壓系統可以進行統一設計。定壓增壓系統在高速工況時，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優；但是在低速工況時，不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統，依據各缸發火順序，將排氣不發生干擾的兩個氣缸或三個氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，渦輪當量流通面積也較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速工況和瞬態工況性能較好；但是在高速工況時，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發動機的渦輪當量流通面積可以隨著工況的變換而變化，高速工況時使渦輪當量流通面積變大，低速工況時使渦輪當量流通面積變小，這是較為理想的。
經過對現有技術文獻的檢索發現，中國專利號ZL200820226936.6，專利名稱:一種渦輪增壓器的壓氣機并聯增壓裝置，該專利技術提供了一種壓氣機殼體可變的裝置，能較好地兼顧發動機的高低轉速工況；但是其殼體的變化需要一套專門的控制機構，從而使增壓系統結構變的比較復雜。發明內容
本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種可調節式順序增壓系統，使增壓系統可以自我調節，較好地兼顧發動機的高低轉速工況，而且結構簡單，不需要專門的控制機構。
本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括:第一壓氣機進氣管、第一壓氣機、第一渦輪出氣管、第一渦輪、第二壓氣機進氣管、第二壓氣機、第二渦輪出氣管、第二渦輪、發動機進氣管、發動機、發動機排氣管、連接軸、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、移動體、彈簧、第一連接管、第二連接管、第三連接管、第四連接管、第五連接管、第一貫穿管和第二貫穿管，第一壓氣機的進出氣口分別與第一壓氣機進氣管的出氣口、發動機進氣管的進氣口相連接，第二壓氣機的進氣口與第二壓氣機進氣管的出氣口相連接，第一渦輪的進出氣口分別與發動機排氣管的出氣口、第一渦輪出氣管的進氣口相連接，第二渦輪的出氣口與第二渦輪出氣管的進氣口相連接，發動機的進出氣口分別與發動機進氣管的出氣口、發動機排氣管的進氣口相連接，第一壓氣機、第二壓氣機、第二渦輪、第一渦輪通過連接軸同軸相連，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、容積腔后壁面固接為一體，第一連接管的兩端分別與發動機進氣管、容積腔上壁面相連通，第二連接管的兩端分別與發動機排氣管、容積腔上壁面相連通，第三連接管的兩端分別與第二壓氣機的出氣口、容積腔下壁面相連通，第四連接管的兩端分別與第二渦輪的進氣口、容積腔下壁面相連通，第五連接管的兩端分別與發動機排氣管、容積腔右壁面相連通，移動體安裝在容積腔內并與容積腔的內壁面密封接觸，第一貫穿管、第二貫穿管均貫穿移動體的上下兩壁面，移動體的右壁面通過彈簧與容積腔右壁面相連接。
進一步地，在本發明中第一連接管、第二連接管、第三連接管、第四連接管、第一貫穿管、第二貫穿管均為等截面直圓管且內徑均相同，第一連接管的軸線與第三連接管的軸線重合，第二連接管的軸線與第四連接管的軸線重合，第一連接管的軸線、第二連接管的軸線、第一貫穿管的軸線、第二貫穿管的軸線均在同一平面上。
在本發明中，移動體可以在容積腔內左右移動。當發動機處于高速工況時，發動機排氣管內壓力較高，移動體右方的容積腔內壓力也較高，移動體向左移動并拉伸彈簧，從而使第一連接管與第三連接管相連通，第二連接管與第四連接管相連通，在整個增壓系統中第一壓氣機、第二壓氣機、第一渦輪和第二渦輪均同時在工作，渦輪當量入口面積較大，發動機泵氣損失較小，發動機整機性能較優；當發動機處于低速工況時，發動機排氣管內壓力較低，移動體右方的容積腔內壓力也較低，在彈簧的拉伸作用下，移動體向右移動，從而使第一連接管與第三連接管相隔斷，第二連接管與第四連接管相隔斷，在整個增壓系統中僅有第一壓氣機和第一渦輪在工作，渦輪當量入口面積較小，脈沖能量可以充分利用，發動機進氣壓力較大，發動機整機性能較優。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果為:本發明設計合理，結構簡單，既能兼顧發動機的高低轉速工況，又能使增壓系統不需要專門控制機構。
圖1為本發明的結構示意圖2為圖1中A-A剖面的結構示意其中:1、第一壓氣機進氣管，2、第一壓氣機，3、第一潤輪出氣管，4、第一潤輪,5、第二壓氣機進氣管，6、第二壓氣機，7、第二渦輪出氣管，8、第二渦輪，9、發動機進氣管，10、發動機，11、發動機排氣管，12、連接軸，13、容積腔，14、容積腔上壁面，15、容積腔下壁面，16、容積腔左壁面，17、容積腔右壁面，18、容積腔前壁面，19、容積腔后壁面，20、移動體，21、彈簧，22、第一連接管，23、第二連接管，24、第三連接管，25、第四連接管，26、第五連接管，27、第一貫穿管，28、第二貫穿管。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例
如圖1和圖2所示，本發明包括:第一壓氣機進氣管1、第一壓氣機2、第一渦輪出氣管3、第一渦輪4、第二壓氣機進氣管5、第二壓氣機6、第二渦輪出氣管7、第二渦輪8、發動機進氣管9、發動機10、發動機排氣管11、連接軸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、移動體20、彈簧21、第一連接管22、第二連接管23、第三連接管24、第四連接管25、第五連接管26、第一貫穿管27和第二貫穿管28，第一壓氣機2的進出氣口分別與第一壓氣機進氣管I的出氣口、發動機進氣管9的進氣口相連接，第二壓氣機6的進氣口與第二壓氣機進氣管5的出氣口相連接，第一渦輪4的進出氣口分別與發動機排氣管11的出氣口、第一渦輪出氣管3的進氣口相連接，第二渦輪8的出氣口與第二渦輪出氣管7的進氣口相連接，發動機10的進出氣口分別與發動機進氣管9的出氣口、發動機排氣管11的進氣口相連接，第一壓氣機2、第二壓氣機6、第二渦輪8、第一渦輪4通過連接軸12同軸相連，容積腔13的橫截面為長方形，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固接為一體，第一連接管22的兩端分別與發動機進氣管9、容積腔上壁面14相連通，第二連接管23的兩端分別與發動機排氣管11、容積腔上壁面14相連通，第三連接管24的兩端分別與第二壓氣機6的出氣口、容積腔下壁面15相連通，第四連接管25的兩端分別與第二渦輪8的進氣口、容積腔下壁面15相連通，第五連接管26的兩端分別與發動機排氣管11、容積腔右壁面17相連通，移動體20安裝在容積腔13內并與容積腔13的內壁面密封接觸，第一貫穿管27、第二貫穿管28均貫穿移動體20的上下兩壁面，移動體20的右壁面通過彈簧21與容積腔右壁面17相連接，第一連接管22、第二連接管23、第三連接管24、第四連接管25、第一貫穿管27、第二貫穿管28均為等截面直圓管且內徑均相同，第一連接管22的軸線與第三連接管24的軸線重合，第二連接管23的軸線與第四連接管25的軸線重合，第一連接管22的軸線、第二連接管23的軸線、第一貫穿管27的軸線、第二貫穿管28的軸線均在同一平面上。
在本發明中，移動體20可以在容積腔13內左右移動。當發動機10處于高速工況時，發動機排氣管11內壓力較高，移動體20右方的容積腔13內壓力也較高，移動體20向左移動并拉伸彈簧21，從而使第一連接管22與第三連接管24相連通，第二連接管23與第四連接管25相連通，在整個增壓系統中第一壓氣機2、第二壓氣機6、第一渦輪4和第二渦輪8均同時在工作，渦輪當量入口面積較大，發動機10的泵氣損失較小，發動機10的整機性能較優；當發動機10處于低速工況時,發動機排氣管11內壓力較低，移動體20右方的容積腔13內壓力也較低，在彈簧21的拉伸作用下，移動體20向右移動，從而使第一連接管22與第三連接管24相隔斷，第二連接管23與第四連接管25相隔斷，在整個增壓系統中僅有第一壓氣機2和第一渦輪4在工作，渦輪當量入口面積較小，脈沖能量可以充分利用，發動機10的進氣壓力較大，發動機10的整機性能較優。因此，本發明可以較好的兼顧發動機10的高低轉速工況。
權利要求
1.一種可調節式順序增壓系統，包括:第一壓氣機進氣管(I)、第一壓氣機(2)、第一渦輪出氣管(3)、第一渦輪(4)、第二壓氣機進氣管(5)、第二壓氣機(6)、第二渦輪出氣管(7)、第二渦輪(8)、發動機進氣管(9)、發動機(10)、發動機排氣管(11)和連接軸(12)，第一壓氣機(2)的進出氣口分別與第一壓氣機進氣管(I)的出氣口、發動機進氣管(9)的進氣口相連接，第二壓氣機(6)的進氣口與第二壓氣機進氣管(5)的出氣口相連接，第一渦輪(4)的進出氣口分別與發動機排氣管(11)的出氣口、第一渦輪出氣管(3)的進氣口相連接，第二渦輪(8)的出氣口與第二渦輪出氣管(7)的進氣口相連接，發動機(10)的進出氣口分別與發動機進氣管(9)的出氣口、發動機排氣管(11)的進氣口相連接，第一壓氣機(2)、第二壓氣機(6)、第二渦輪(8)、第一渦輪(4)通過連接軸(12)同軸相連，其特征在于還包括容積腔(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)、移動體(20)、彈簧(21)、第一連接管(22)、第二連接管(23)、第三連接管(24)、第四連接管(25)、第五連接管(26)、第一貫穿管(27)和第二貫穿管(28)，容積腔(13)的橫截面為長方形，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)固接為一體，第一連接管(22)的兩端分別與發動機進氣管(9)、容積腔上壁面(14)相連通，第二連接管(23)的兩端分別與發動機排氣管(11 )、容積腔上壁面(14)相連通，第三連接管(24)的兩端分別與第二壓氣機(6)的出氣口、容積腔下壁面(15)相連通，第四連接管(25)的兩端分別與第二渦輪(8)的進氣口、容積腔下壁面(15)相連通，第五連接管(26)的兩端分別與發動機排氣管(11)、容積腔右壁面(17)相連通，移動體(20)安裝在容積腔(13)內并與容積腔(13)的內壁面密封接觸，第一貫穿管(27)、第二貫穿管(28)均貫穿移動體(20)的上下兩壁面，移動體(20)的右壁面通過彈簧(21)與容積腔右壁面(17)相連接。
2.根據權利要求1所述的可調節式順序增壓系統，其特征是所述第一連接管(22)、第二連接管(23)、第三連接管(24)、第四連接管(25)、第一貫穿管(27)、第二貫穿管(28)均為等截面直圓管且內徑均相同，第一連接管(22)的軸線與第三連接管(24)的軸線重合，第二連接管(23)的軸線與第四連接管(25)的軸線重合，第一連接管(22)的軸線、第二連接管(23)的軸線、第一貫穿管(27)的軸線、第二貫穿管(28)的軸線均在同一平面上。
全文摘要
一種機械設計技術領域的可調節式順序增壓系統，包括壓氣機、進氣管、發動機、排氣管、渦輪、容積腔、連接管、移動體、彈簧和貫穿管，移動體安裝在容積腔內并與容積腔的內壁面密封接觸，第一貫穿管與第二貫穿管均貫穿移動體的上下兩壁面，移動體的右壁面通過彈簧與容積腔右壁面相連接。當發動機處于高速工況時，移動體向左移動，第一壓氣機、第二壓氣機、第一渦輪、第二渦輪同時工作，發動機泵氣損失較小，發動機整機性能較優；當發動機處于低速工況時，移動體向右移動，僅有第一壓氣機與第一渦輪工作，脈沖能量充分利用，發動機進氣壓力較高，發動機整機性能較優。本發明設計合理，結構簡單，適用于帶有雙渦輪和雙壓氣機的渦輪增壓系統。
文檔編號F02B37/007GK103147843SQ20131006440
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優先權日2013年2月28日
發明者陸霄露, 鄧康耀 申請人:上海交通大學