旋轉機構調節式低壓排氣循環系統的制作方法
【專利摘要】一種機械設計【技術領域】的旋轉機構調節式低壓排氣循環系統，包括壓氣機、發動機、渦輪、連接管、容積腔、彈性部件和旋轉體，旋轉體通過彈性部件與固定板的右壁面連接在一起，第一連接管的兩端分別壓氣機進氣管、渦輪排氣管相連通，第二連接管的一端與發動機進氣管相連通，第二連接管的另一端與容積腔相連通。當發動機進氣管壓力較高時，旋轉體帶動蝶閥順時針旋轉，發動機的排氣再循環率較大，發動機爆壓較低；當發動機進氣管壓力較低時，旋轉體帶動蝶閥逆時針旋轉，發動機的排氣再循環率較小，發動機油耗較低。本發明設計合理，結構簡單，適用于增壓發動機的排氣再循環系統。
【專利說明】旋轉機構調節式低壓排氣循環系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種機械設計【技術領域】的排氣再循環系統，特別是一種旋轉機構調節式低壓排氣循環系統。
【背景技術】
[0002]發動機的有害排放物是造成大氣污染的一個主要來源，隨著環境保護問題的重要性日趨增加，降低發動機有害排放物這一目標成為當今世界上發動機發展的一個重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升，國際油價居高不下，柴油車的經濟性日漸突出，這使得柴油機在車用動力中占據著越來越重要的地位。所以開展柴油機有害排放物控制方法的研究，是從事柴油機設計者的首要任務。排氣再循環系統是將柴油機產生的廢氣的一小部分再送回氣缸。再循環排氣由于具有惰性將會延緩燃燒過程，也就是說燃燒速度將會放慢從而導致燃燒室中的壓力形成過程放慢，這就是氮氧化合物會減少的主要原因。另外，提高廢氣再循環率會使總的排氣流量減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會相對減少。在中速工況時，發動機需要較大的排氣再循環率，以降低排溫，減小污染；在低速工況時，發動機需要較小的排氣再循環率，以提高發動機的進氣量。
[0003]經過對現有技術文獻的檢索發現，中國專利號ZL200410063439.5，專利名稱:電子式排氣再循環氣體控制裝置，該專利技術提供了一種控制發動機排氣再循環率的裝置，能較好地兼顧發動機的中高轉速工況；但是其排氣再循環率的變化是通過專門的控制結構來實現的，從而使控制系統變的比較復雜。
【發明內容】
[0004]本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種旋轉機構調節式低壓排氣循環系統，使其排氣再循環率可以自我調節，較好地兼顧發動機的中低轉速工況，而且結構簡單，不需要專門的控制機構。
[0005]本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括壓氣機進氣管、壓氣機、發動機進氣管、發動機、發動機排氣管、渦輪、渦輪排氣管、連接軸、第一連接管、第一旋轉軸、蝶閥、第二連接管、第二旋轉軸、鏈條、容積腔、固定板、旋轉體和彈性部件，壓氣機的進出氣口分別與壓氣機進氣管的出氣口、發動機進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，渦輪的進出氣口分別與發動機排氣管的出氣口、渦輪排氣管的進氣口相連接，壓氣機與渦輪通過連接軸同軸相連，第一旋轉軸的后端穿過第一連接管后鑲嵌在第一連接管的內壁上，第一旋轉軸的前端在第一連接管的外邊，蝶閥安裝在第一連接管內并與第一旋轉軸固結在一起，容積腔的橫截面為圓環狀，旋轉體的橫截面均為圓弧狀，容積腔、旋轉體的縱截面均為長方形，第二旋轉軸的后端穿過容積腔后鑲嵌在容積腔的后壁上，第二旋轉軸的前端在容積腔的外邊，旋轉體布置在容積腔內并與第二旋轉軸固結在一起，旋轉體的側壁面與容積腔的壁面密封接觸，固定板的一端與容積腔的壁面固結在一起，固定板的另一端與第二旋轉軸密封接觸，第一旋轉軸的前端、第二旋轉軸的前端通過鏈條連接在一起，旋轉體通過彈性部件與固定板的右壁面連接在一起，第一連接管的兩端分別壓氣機進氣管、渦輪排氣管相連通，第二連接管的一端與發動機進氣管相連通，第二連接管的另一端與容積腔相連通。
[0006]進一步地，在本發明中彈性部件為彈簧，第一連接管、第二連接管均為等截面圓管，蝶閥的橫截面為圓形，第一旋轉軸的軸線與第二旋轉軸的軸線平行。
[0007]在本發明的工作過程中，旋轉體可以在容積腔內自由旋轉，旋轉體、第二旋轉軸固結在一起，第一旋轉軸與第二旋轉軸通過鏈條連接，蝶閥和第一旋轉軸固結在一起；因此，旋轉體、第一旋轉軸、第二旋轉軸、蝶閥可以同步旋轉。當發動機進氣管內壓力較大時，固定板右側的容積腔內的壓力也較大，旋轉體帶動蝶閥順時針旋轉并拉伸彈性部件，第一連接管內喉口面積變大，發動機排氣再循環率增大，從而使發動機的爆壓和最高燃燒溫度降低；當發動機進氣管內壓力較小時，固定板右側的容積腔內的壓力也較小，在彈性部件的拉伸作用下旋轉體逆時針旋轉，旋轉體帶動蝶閥逆時針旋轉，第一連接管內喉口面積重新變小，發動機排氣再循環率減小，從而使發動機進氣量增大，油耗降低。
[0008]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:本發明設計合理，結構簡單，適用于帶有渦輪增壓器的排氣再循環系統，既能兼顧發動機的中低轉速工況，又能使排氣再循環系統不需要專門的排氣再循環率控制機構。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的結構示意圖；
[0010]圖2為圖1中A-A剖面的結構示意圖；
[0011]圖3為圖1中B-B剖面的結構示意圖；
[0012]圖4為圖1中C-C剖面的結構示意圖；
[0013]圖5為本發明的鏈條結構示意圖；
[0014]其中:1、壓氣機進氣管,2、壓氣機,3、發動機進氣管,4、發動機,5、發動機排氣管，6、渦輪，7、渦輪排氣管，8、連接軸，9、第一連接管，10、第一旋轉軸，11、蝶閥，12、第二連接管，13、第二旋轉軸，14、鏈條，15、容積腔，16、固定板，17、旋轉體，18、彈性部件。
【具體實施方式】
[0015]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。
[0016]實施例
[0017]如圖1至圖5所示，本發明包括壓氣機進氣管1、壓氣機2、發動機進氣管3、發動機4、發動機排氣管5、渦輪6、渦輪排氣管7、連接軸8、第一連接管9、第一旋轉軸10、蝶閥11、第二連接管12、第二旋轉軸13、鏈條14、容積腔15、固定板16、旋轉體17和彈性部件18，壓氣機2的進出氣口分別與壓氣機進氣管I的出氣口、發動機進氣管3的進氣口相連接，發動機4的進出氣口分別與發動機進氣管3的出氣口、發動機排氣管5的進氣口相連接，渦輪6的進出氣口分別與發動機排氣管5的出氣口、渦輪排氣管7的進氣口相連接，壓氣機2與渦輪6通過連接軸8同軸相連，第一旋轉軸10的后端穿過第一連接管9后鑲嵌在第一連接管9的內壁上，第一旋轉軸10的前端在第一連接管9的外邊，蝶閥11安裝在第一連接管9內并與第一旋轉軸10固結在一起，容積腔15的橫截面為圓環狀，旋轉體17的橫截面均為圓弧狀，容積腔15、旋轉體17的縱截面均為長方形，第二旋轉軸13的后端穿過容積腔15后鑲嵌在容積腔15的后壁上，第二旋轉軸13的前端在容積腔15的外邊，旋轉體17布置在容積腔15內并與第二旋轉軸13固結在一起，旋轉體17的側壁面與容積腔15的壁面密封接觸，固定板16的一端與容積腔15的壁面固結在一起，固定板16的另一端與第二旋轉軸13密封接觸，第一旋轉軸10的前端、第二旋轉軸13的前端通過鏈條14連接在一起，旋轉體17通過彈性部件18與固定板16的右壁面連接在一起，第一連接管9的兩端分別壓氣機進氣管1、渦輪排氣管7相連通，第二連接管12的一端與發動機進氣管3相連通，第二連接管12的另一端與容積腔15相連通，彈性部件18為彈簧，第一連接管9、第二連接管12均為等截面圓管，蝶閥11的橫截面為圓形，第一旋轉軸10的軸線與第二旋轉軸13的軸線平行。
[0018]在本發明的工作過程中，旋轉體17可以在容積腔15內自由旋轉，旋轉體17、第二旋轉軸13固結在一起，第一旋轉軸10與第二旋轉軸13通過鏈條14連接，蝶閥11和第一旋轉軸10固結在一起；因此，旋轉體17、第一旋轉軸10、第二旋轉軸13、蝶閥11可以同步旋轉。當發動機進氣管3內壓力較大時，固定板16右側的容積腔15內壓力也較大，旋轉體17帶動蝶閥11順時針旋轉并拉伸彈性部件18，第一連接管9內的喉口面積變大，發動機排氣再循環率增大，從而使發動機的爆壓和最高燃燒溫度降低；當發動機進氣管3內壓力較小時，固定板16右側的容積腔15內壓力也較小，在彈性部件18的拉伸作用下旋轉體17逆時針旋轉，旋轉體17帶動蝶閥11逆時針旋轉，第一連接管9內的喉口面積再次變小，發動機排氣再循環率減小，從而使發動機進氣量增大，油耗降低。
【權利要求】
1.一種旋轉機構調節式低壓排氣循環系統，包括壓氣機進氣管(I)、壓氣機(2)、發動機進氣管(3)、發動機(4)、發動機排氣管(5)、渦輪(6)、渦輪排氣管(7)和連接軸(8)，壓氣機(2)的進出氣口分別與壓氣機進氣管(I)的出氣口、發動機進氣管(3)的進氣口相連接，發動機(4)的進出氣口分別與發動機進氣管(3)的出氣口、發動機排氣管(5)的進氣口相連接，渦輪(6)的進出氣口分別與發動機排氣管(5)的出氣口、渦輪排氣管(7)的進氣口相連接，壓氣機(2)與渦輪(6)通過連接軸(8)同軸相連，其特征在于，還包括第一連接管(9)、第一旋轉軸(10)、蝶閥(11)、第二連接管(12)、第二旋轉軸(13)、鏈條(14)、容積腔(15)、固定板(16)、旋轉體(17)和彈性部件(18)，第一旋轉軸(10)的后端穿過第一連接管(9)后鑲嵌在第一連接管(9)的內壁上，第一旋轉軸(10)的前端在第一連接管(9)的外邊，蝶閥(11)安裝在第一連接管(9)內并與第一旋轉軸(10)固結在一起，容積腔(15)的橫截面為圓環狀，旋轉體(17)的橫截面均為圓弧狀，容積腔(15)、旋轉體(17)的縱截面均為長方形，第二旋轉軸(13)的后端穿過容積腔(15)后鑲嵌在容積腔(15)的后壁上，第二旋轉軸(13)的前端在容積腔(15)的外邊，旋轉體(17)布置在容積腔(15)內并與第二旋轉軸(13)固結在一起，旋轉體(17 )的側壁面與容積腔(15 )的壁面密封接觸，固定板(16 )的一端與容積腔(15 )的壁面固結在一起，固定板(16)的另一端與第二旋轉軸(13)密封接觸，第一旋轉軸(10)的前端、第二旋轉軸(13)的前端通過鏈條(14)連接在一起，旋轉體(17)通過彈性部件(18)與固定板(16 )的右壁面連接在一起，第一連接管(9 )的兩端分別壓氣機進氣管(I)、渦輪排氣管(7)相連通，第二連接管(12)的一端與發動機進氣管(3)相連通，第二連接管(12)的另一端與容積腔(15)相連通。
2.根據權利要求1所述的旋轉機構調節式低壓排氣循環系統，其特征是，彈性部件(18)為彈簧，第一連接管(9)、第二連接管(12)均為等截面圓管，蝶閥(11)的橫截面為圓形，第一旋轉軸(10)的軸線與第二旋轉軸(13)的軸線平行。
【文檔編號】F02B37/00GK103670813SQ201310628028
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】邱曉寧, 曹兆敏 申請人:上海交通大學