[发明专利]柴油机废气可用能提前回收排气系统

说明书

技术领域

本发明属于柴油机排气装置技术领域，主要涉及的是一种柴油机废气可用能提前回收排气系统。

背景技术

公知的高速柴油机排气系统有定压涡轮增压系统和脉冲增压系统。定压涡轮增压系统的特点是涡轮前的燃气压力基本上保持一定。柴油机的各缸排气都接到一根排气总管上，且排气总管的容积要足够大，才能起稳定压力的作用，涡轮为单进气口。其优点是效率较高，排气管系统结构简单，但存在排气总管截面积较大、脉冲能利用率低的缺点；脉冲涡轮增压系统的特点是把柴油机各缸的排气支管做得短而细，通常是两个气缸或三个气缸连接成一根排气管，每一根排气管均和涡轮的一个进气口相连接，整个排气管系的容积较小。其优点是排气脉冲能量的利用率高，缺点是排气管结构复杂、排气管内的压力波动大。

发明内容

本发明的目的即由此产生，提出一种柴油机废气可用能提前回收排气系统。解决了定压涡轮增压系统中脉冲能利用率低，脉冲增压系统中压力波动大、排气管结构复杂的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：其由多个排气管单元及膨胀节构成，每个排气管单元均包括管体和排气支管，排气支管的管径渐缩，一端与管体呈夹角相交，另一端与气缸排气口连接；多个排气管单元串接后其管体部分就组成了排气总管，该排气总管的一端封闭，另一端连接涡轮进口。

本发明设计合理，结构简单。由于其为串接式排气管结构，且在每个气缸的排气口处接一个排气管单元。有效的利用了废气脉冲能量，脉冲系统的响应较快，使柴油机具有较好的加速性能；当柴油机低速运行时，由于废气能量的节流损失相对较小，可以较好地利用脉冲能量，使柴油机具有较好的低速扭矩特性；另外该排气装置结构简单，零部件种类少，使用大量的相同部件，有效降低了成本。与脉冲超高增压系统相比，各单元件的连接点和排气装置中零件的数量减少了25％，而装置中零件的种类减少了50％。该排气装置与柴油机其它系统的有机结合，使柴油机具有排温低、燃油消耗率低等优点，使该系列柴油机具有很好的竞争优势。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明排气管单元的结构示意图。

图中：1.管体，2.连接凸缘，3.排气支管，4.端盖，5.膨胀节，6.排气总管出口，7、法兰。

具体实施方式

结合附图，给出本发明的实施例如下：

如图1所示：本实施例其由多个排气管单元及膨胀节构成，每个气缸在其出口处接一个排气管单元。每个排气管单元均包括管体1和排气支管3(如图2所示)，管体1为圆柱体形状，其两端设有连接膨胀节5用的连接凸缘2；排气支管3通过法兰7直接与相应的气缸排气口连接。排气支管的管径渐缩，似一个呈收缩状的喷嘴，一端与管体1呈夹角相交，另一端与气缸排气口连接；相邻的各个气缸的排气管单元由膨胀节5串接后其管体部分就组成了排气总管，该排气总管的一端由端盖封闭，另一端为排气总管出口与涡轮进口连接。

本实施例的工作原理是当气缸排气门打开后，废气即流入排气支管，由于排气支管的结构特点使废气在其中被加速，使流入排气总管的气流具有较高的动能，但其压力却明显下降，减少了总管中的压力波动。排气支管喷嘴出口的速度能传递给总管内具有一定速度的气体，再一起流向涡轮进口。由于排气支管的容积非常小，所以喷嘴对排气总管与排气支管之间起了动力隔离作用，一方面使气缸排气初期的脉冲压力不会直接传到排气总管，有效地抑制了排气压力波通过排气总管干扰其他缸的扫气，另一方面，可使排气支管空间的充气和排气时间缩短，排气支管内的压力能迅速跟上气缸内压力的变化，减少气流在排气门处的节流损失，由于排气支管安装在气缸排气口处，故消除了在多脉冲增压时遇到的压力波反射问题。